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1、红曲的研究现状及应用科技信息高校理科研究红曲的研穷坝状及应用哈尔滨师范大学生命科学与技术学院余建平摘要红曲(亦名红曲米),是以大米为原料,经红曲霉(Monacus)发酵而成的一种紫红色米曲,故又称赤曲.红曲的发明至今已有一千多年的历史.广泛用于酿酒,食品着色,食品发酵及中药等方面.现阶段国内红曲主要有色素红曲,酿造红曲和功能红曲.红曲在食品工业中的研究和应用越来越深入.关键词红曲桔霉素抗菌性安全性1.红曲的起源及种类红曲为人工培养,在自然界多存在于乳制品中.红曲的产地分布于我国福建,浙江,江苏,台湾等省,其中福建省是我国红曲的主要产地,以古田红曲最为着名目.红曲共有三大类,即库曲,轻曲和色曲.

2、库曲主要用于酿制黄酒,果酒和药酒,轻曲主要用于酿制腐乳,酱和果酒等,色曲主要用于食品着色.2.红曲安全性研究1995年法国BLANCA教授证实某些红曲株产生毒性物质桔霉素;桔霉素(citrinin)是一种真菌毒素,有肾脏毒性(也称为肾毒素),引起实验动物的肾脏肿大,量增多,肾小管扩张和上皮细胞变性坏死等症状.由于桔霉素具有肾毒素和潜在的致畸性,对人体产生一定的潜在危害,所以,欧盟制定了红曲中桔霉素含量标准;目前,日本,德国及欧美各国已在制定针对我国出口的红曲及相关产品的新标准,严格限制红曲及相关产品中桔霉素的含量,而我国目前的红曲及其相关产品中,桔霉素含量很难达到控制标准,桔霉素问题已成为限制

3、我国红曲及相关产品出口的瓶颈问题,这对我国正在发展成长的红曲工业,特别是对其在肉制品工业上的应用有所冲击.因此,如何减少红曲中的桔霉素含量是一个迫切要解决的问题.但并非所有的红曲菌都产生桔霉素:日本利用毛红曲霉,红色红曲霉,单色红曲霉生产了不含桔霉素的产品.并且桔霉素的产生与否与生产方式有关,即使产生桔霉素,相同条件下不同的培养形式对红曲霉的代谢也有影响.对于红曲中桔霉素问题的解决,主要应从抑制合成及在色素合成过程中将其分解为无害物质等方面加以考虑,也可以对含有桔霉素的物质进行去毒处理.具体方法一般为:抑制中间产物的形成,降解桔霉素,与其他微生物混合发酵,加入少量脂肪酸和甲基酮类物质抑制桔霉素

4、生成.0的输入量,搅拌速度及大气压力都对红曲的生产有影响,因此可以通过对大气环境调控,对生产中代谢调控,得到低含量桔霉素的红曲51.在红曲霉培养时,红曲霉产生桔霉素的途径是先由一个乙酰辅酶A分子和4个丙二酰辅酶A分子缩合成戊酮,然后分经两条途径:一条途径是戊酮再与丙二酰辅酶A分子缩合成乙酮,最后生成红曲色素;另一条途径是戊酮经甲基化,缩合,还原,烷基化,还原,氧化,脱水等反应最后生成桔霉素.如果能找出控制这一途径的限速酶,加入其抑制剂,从而阻断或控制生成桔霉素的途径,就能得到更多的红曲,减少桔霉素的产量.由于红曲产品所引发的安全性问题,其产品的开发受到制约.因此,选育安全,低产桔霉素的菌株,或

5、利用现代微生物技术,有目的地构建或改造现有红曲菌株,及优化培养条件以提高有效成分产量是当前的首要任务.3.红曲抗菌性研究我国自元代以来就有利用红曲保存食物的传统.在天工开物及饮膳正要中都有记载.紫色红曲霉(Monascuspurpureus)能产生抗菌活性物质.对细菌,酵母有抗菌性.对蜡状芽孢杆菌,霉状杆菌,枯草杆菌,金黄色葡萄球菌,荧光假单胞杆菌均有较强的抑制作用,对绿脓杆菌,大肠杆菌,变形杆菌有抑制作用,对八叠球菌,啤酒酵母,草葡酵母,产黄毒霉等无抑制作用,但能强烈地抑制黑曲霉素形成分生孢子.用红曲霉发酵液对引起人和动物疾病的16种细菌进行试验,也证明对致病菌有较强的抑制作用.4.红曲的药

6、理作用红曲也是一味传统中药,在本草纲目,本草从新等中均有记载.本品味甘,性温,具有活血化瘀,健脾消食功能.主治产后恶露不净,瘀滞腹痛,赤白下痢,跌打损伤等症状.近代研究也表明,红曲还有降低血清胆固醇及防癌等功效.4.1降胆固醇作用上世纪7O年代日本远藤章等,从红色红曲霉fM.ruber)的发酵液中分离出一种强有力的HMGOOA还原酶的抑制剂,这种物质称为莫纳可林K(monacolinK).HMCCoA还原酶(Ec1.1.1.34)是胆固醇合成系统的限速酶,其活性高低决定着胆固醇合成速率的快慢.莫纳可林类物质正是能特异性对抗抑制HMCCoA还原酶的活性,并通过增高apoB.E(载脂蛋白)受体活性

7、,而降低含有LDL(低密度脂蛋白),IDL(中密度脂蛋白)及VLDL(低密度脂蛋白)的血浆脂蛋白浓度,代偿性的增高LDL受体的活性,促进血浆中LDL的清除,从而达到降低血胆固醇浓度的目的.这类物质在血液中浓度达到0.0010.005Lg/mL,即可使胆固醇合成受阻.红曲中的莫纳可林K(MonacolinK】是目前世界医学界公认的降低人胆固醇的理想药物,具有高效,低毒,安全的特点.科学家们用莫纳一l26一可林K(MonacolinK)进行了大量的动物实验,并将其用于临床,证明它对人体是安全的.向动物血液中注入少量的MonaeolinK,不仅可以降低胆固醇,而且对重症高胆固醇血症患者也极为有效.特

8、别是对导致动脉硬化最严重的低密度脂蛋白有优先降低的作用,这是这类活性物质药理的一大特点.我国学者用M.ruber发酵液治疗高血脂大鼠,给药3周后,发现血清胆固醇明显下降.用含MonacolinK56mgL的红曲米饭提取液,喂食高血脂大鼠或红曲溶液灌胃高血脂大鼠23周,均能使其血清胆固醇明显下降n习,给高血脂症鹌鹑喂食红曲也可以明显地降低其胆固醇含量.美国研制的纯品药物洛伐他汀(1ovastiatin,亦名美降脂nlevacor)具有很强的降低胆固醇的作用.我国也有一些红曲药品问世,如脂必妥,红曲胶囊,血康胶囊等,也均有较好的降脂作用旧.4.2降血糖作用红曲霉的培养物作饲料进行动物试验,发现试验

9、兔在进食饲料后0.5h内血糖降低了23%一33%,而在1h后血糖量仍比对照组下降了19%一29%4-3降血压作用研究发现红曲还可作血压升高剂,对血压有双重控制作用.在饲料中添加红曲霉培养物的动物试验中,发现添加0.2%一0.3%的红曲霉培养物的饲料,可使患先天性高血压老鼠的血压由超过266KPa(200mmHg)降至24.0KPa(180mmHg)以下,其有效成分为c一氨基丁酸(GABA)和葡萄糖胺(g|ucosamine);或红曲霉的其它细胞壁成分.分别添加含有该生理活性物质的红曲米0.25%和0.35%,用以制成180烤制的面包和140C高压瞬间加热的酱,与不添加上述降压物质的普通面包和酱

10、作对比试验,其降压效果明显.红曲对自发高血压大鼠(SHR),DOCA一盐型高血压大鼠(DHR1,有明显的降血压作用.每日经口服给予SHR大鼠,肾血管型高血压大鼠(RHR)及DHR大鼠0.0,0.4,0.8和1.2g/kgBW红曲34周,每周测量收缩(SBP)1次.结果显示,红曲能够降低SHR,DOCA一盐型高血压大鼠的血压(P<0.05),对RHR大鼠的降血压作用不明显,其中对DOCA一盐型高血压大鼠的降血压作用强于SHRt91.5.红曲的应用现状及研究展望功能性红曲的主要市场是在美国,欧洲和东南亚.我国是红曲主要生产国,红曲色素主要以外销为主,而日本却大量进行红曲保健食品的开发,包括纯

11、红曲及添加红曲提取物的胶囊,红曲口服液以及酒,醋,酱油,腐乳以及食品添加剂和饲料等,相比之下我国保健红曲的应用范围有着巨大的空间和潜力.日本对红曲的研究最为深入,研发能力雄厚,深层发酵的红曲产品质量高,其论文和专利有目共睹,推动了红曲产业的纵深发展.我国目前的优势在于固态发酵,主要是用于酒曲,酯化曲,色曲的红曲米及功能性红曲米.我国的红曲米生产成本低,具有一定的竞争优势,加上我国丰富的红曲霉资源,如果能有效结合遗传学进行基因改造,可以更深入地开发其潜能.目前,红曲霉生产以发酵为主,水溶性红曲色素和功能性红曲的生产主要是液态发酵,从种子培养到制曲发酵都是在液态环境下进行的,发酵周期短,色价高,产

12、品纯度好,获得率高,还有规模大,自动化程度高,生产过程易控制,杂菌污染率低等特点,但是,液态发酵的设备一次性投入量大,分离提取有效成分过程复杂,成本高,人们又重新考虑固态发酵的实践性,中国酒曲的固态发酵为此提供了应用基础,但是,如何缩短固态发酵的周期,有效控制其环境条件,减少杂菌污染是目前限制固态发酵的主要因素.另外,可以通过工艺条件的变动如添加酵母处理液提高产MonolinK菌的菌体量和改善红曲霉的代谢,提高所需成分的产量冽.同时可利用工艺条件阻断桔霉素的生物途径,使有效成分易于分离提取,降低成本.虽然目前应用现代生物技术对红曲霉进行了较广泛的研究,但实际生产中仍有许多问题,如缺少优良红曲霉

13、高产菌株.如何通过原生质体操作技术,基因诱变,基因重组等生物技术选育出各种活性物质及有效成分的高产菌株,并减少桔霉素的生成,并获得安全高产的菌株是目前研究的热点及方向之一.参考文献1戴伟,李立,刘海波等.红曲调节血脂作用的研究.上海预防医学杂志,2003,15(8):1742沈士秀.红曲的研究,生产及应用.食品工业科技,2001,22(1):853黄艳,李从发,姚广龙等.红曲及其安全性研究进展J.食品研究与开发,2006,127(8):2172204HassanHaj.MediumChain.Fattyacid(下转第127页)科技信息高校理科研究复变函数与积分变换课程的教学改晕与实跬陕西理工

14、学院数学系马引弟摘要本文主要介绍复变函数与积分变换课程在教学实践中所采取的一些主要教改措施,就转变教学观念,修订教学大纲,优化教学内容,改革教学方法和改革考核办法等方面进行了深入的探索.关键词教学改革教学方法实践环节复变函数与积分变换课程是工科专业尤其是电子,网络,计算机,机电等专业的必修课,在整个课程体系中占有非常重要的地位与作用.其特点是原理,规律多;内容抽象,枯燥,且需要理解的概念,定义多,课时又少,是学生较难学的课程之一.这就要求我们对复变函数与积分变换课程的教学进行改革,以适应学科发展和社会发展的要求.在借用部分高校该课程的教学经验,并结合自己的教学实践,本文对复变函数与积分变换课程

15、进行了多方面的教学改革和实践,现将改革的主要思路和内容总结如下.一,转变教学观念,提高教师业务能力和素质首先教师要改变教学观念,增强教改创新意识,笔者所在的教研室经常利用教研室活动时间学习相关文件,开展教育观念大讨论,培养教师的教改创新意识,对传统的教学模式有选择的继承和发扬,取其长,避其短,使教学从继承向发展,创新转变,从应试教学向素质教学转变,从单一的只注重知识传授向既注重知识传授又注重能力培养转变;其次是提高教师的业务能力,促进师资队伍的建设,通过攻读学位,短期进修,参观访问,出席学术会议等多种途径提高师资的学历层次和学术水平,同时课程组的老师积极开展教学研讨活动,强化教学过程设计,交流

16、教学方法和经验,目前我校复变函数课程的任课教师大多都具有硕士学位,形成了一支具有发展实力和后劲的教师团队,在教学科研方面都取得了一定的成绩.二,修订教学大纲.优化教学内容随着我国本科教育的培养目标由”专才”向”通才”的转换,各校都在积极调整专业设置.以符合”厚基础,宽专业口径”的教育思路.笔者根据数学与应用数学专业的培养计划,遵循基础性原则和前瞻性原则,结合我校二类院校的定位,制定了复变函数与积分变换教学大纲.根据实际情况,优选教材,根据前几届学生的反馈信息和学习效果,课程组经过讨论,选用钟玉泉编的复变函数论第三版作为教材.经过教学实践,该教材普遍被学生接纳,教学效果比较理想.随着教学计划的调

17、整,本课程的学时由原来的54调整到了现在的46,如何在教学学时减少的情况下,有效地完成教学任务呢?首先必须对内容进行合理安排.教学大纲把各章节的内容的要求分成了三类:掌握,理解和了解,所以”掌握”的内容要重点讲授,”理解”的内容作为次重点,”了解”的内容要求学生自学.这样可以做到主次分明,重点突出,还可以培养学生的自学能力.从教材的整体结构分析,Cauchy的积分理论,Weierstrass的级数理论和Riemann的几何理论三部分是该课程学习的基础,在学时分配上应予以一定的倾斜,而解析延拓和调和函数,可以减少课时分配,作为自学内容,加以了解.三,改革教学方法和手段.提高教学效果首先,激发学生

18、的学习积极性.教学活动中注重学生的主体意识,寻找适当的切人点,通过指出本课程的理论和方法在工程技术领域的实际应用,如解析函数在平面场问题中的应用,共形映射在电场分布中的应用,使学生懂得课程的重要性,激发学生的学习积极性.其次,加强教与学的良性互动.强化教师的主导作用,以教师为主导,学生为主体,以学为主,教服务于学,启发于学,教学互动,遵循”精讲多练”的原则,具体采用启发式,讨论式,问题式等多种教学手段.例如,复数与复变函数部分,可重点介绍Jordan曲线,复球面与无穷远点,其他内容要求学生自学即可;学习解析函数时,教师可通过课堂讨论的形式让学生自己归纳出函数的连续性,可导性与解析性的关系,加深

19、对柯西一黎曼方程作用的理解.第三,重理论也重应用,提高学生学习的主观能动性12.讲授复变函数的一些理论时,结合实际问题,使学生感受到课程的具体应用,认识到这些理论知识的实用性.如讲授Cauchy积分公式时,让学生思考如何测得地心温度的问题,如果能测得地表个点的温度,则可以利用Cauchv积分公式求出地心的温度;讲共形映射时,指出许多地质测量等工程技术人员利用该原理来处理一些规则图形等.第四,采用”案例式教学”,即”提出问题一建立数学模型一分析讨论一模型求解一分析检验”的过程,先由教师讲解典型案例,然后让学生自己动手实用,教师指导,最后由教师点评总结.通过学生积极动手参与”演示与实验”来帮助理解

20、课程中的一些抽象概念和理论,运用计算机和数学软件完成繁杂的推算和运算技巧,培养学生运用所学的数学方法,借助计算机解决实际问题的能力.在传统教学手段的基础上,考虑采用多媒体教学,结合专业特点和选取的教材,将传统讲授的优点和多媒体教学的长处有机结合,实现优势互补,提高教学水平.通过近几年的教学实践,课程组制作出了本课程的电子教案和相关的多媒体课件.上课过程中,具体的数学推导过程采用板书,而理论叙述和实际应用采用多媒体,动静结合,教学效果大为提高.四,合理的考核方法复变函数与积分变换课程的考核,重点考核学生对课程的基本理论,基本知识的掌握和利用基本原理,方法解决问题的能力等.采用开卷与闭卷相结合,独

21、立完成与分组讨论共同完成相结合的多元化考核手段,增加了实践环节的考核,计分以百分制评定.理论部分考核占80%,实践环节考核占20%.实践环节包括课堂分组讨论,作业的完成情况及撰写应用小论文等.通过我校计算机专业0708级学生复变函数与积分变换课程的教学实践证明,以上的教学改革均取得了良好的效果.参考文献1刘小松.高师院校复变函数课程的教改J.湘潭师范学院!学报.2007(4).2陆平,刘转转,杨明.复变函数与积分变换课程教学内容改革探索T.中北大学,2007.3谷群辉,郑洲顺,何勇,张先明本科应用数学专业复变函数课程教学方法的改革与实践T.数学理论与应用,2002(4).4李秋生,王丽工科复变

22、函数与积分变换课程教学改革初探I宜春学院,2008(2).(上接第126页)affectcitrininproductionintheFilamentousFungusMonascusRubberJ.AppliedandEnvironmentalMicrobiology,2000,(66):1120-1125l5JHH,PJBlance,EGroussac,etalImprovementofredpigment/Citrininproduc6onratioasafunctionofenvironmentalconditionsbyMonascusRubberJBiotrchnologyandB

23、ioengineering,1999,64(4):4975016余筱洁,夏蓉,朱婷红曲色素代谢调控的研究进展I.江苏调味副食品,2006,12(2):34377李云,阎雪秋,李杖秋等.红曲与枯红霉1食品与发酵工业,1999,26(3):8287.GB492685,食品添加剂红曲米国家标准8宫慧梅,阿布力米提克里木,赵树欣.红曲安全性研究.广州食品工业科技,2002.18(1):609张景强.红曲色素的研究概况.冷饮与速冻食品工业,2001,7(4):391O陈运中.红曲的功能性及其作用.中国酿造,2001,19(5):511洪智勇,毛宁.红曲霉降胆固醇有效成分的研究.海峡药学,2002,14(

24、1):3312傅剑云,夏勇,孟佳.红曲对试验性高脂血症大鼠体重及血脂水平的影响.中国临床康复,2002,6(1):5713宋洪涛,郭涛,宓鹤鸣等.中药红曲对高脂血症鹌鹑模型的降血脂作用.药理实验与临床观察,中草药,1998,29(5):3114张连龙,贺耀.黄金牌血康胶囊对血脂调节作用的研究.中医药研究,2002.18(1):4515常华,王元太.红曲霉的生理活性物质及其应用前景的分析.山西食品工业,2001,6(2):1616孙明,李悠慧,严卫星.红曲降血压作用的研究.卫生研究,2001,3o(4):20617崔春黎,周珂杨,罗明等.复方红曲胶囊治疗高血脂症45例临床观察.中成药,2002,24f2):10718张秋玲.脂必妥治疗100例高脂血症的疗效观察.中华现代临床医学杂志,2004,2(4):42119张凤琴.脂必妥治疗高脂血症的长期疗效观察.中华临床医药,2003,4(12):842o赵树欣等.添加酵母破壁液提高红曲霉MonacolinK产率_1_食品科学,2004,(4):119-121127