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紅麴之醫療保健功效在歐美醫學界為備受重視的課題,在台灣也有獲得健康食品認證之產品上市,台灣對紅麴製品中橘黴素含量已訂出最低含量標準,使民眾在使用紅麴保健與健康食品時能有所依循標準。

撰文=潘子明(國立臺灣大學生化科技學系名譽教授)

含有天然紅色色素的「紅麴」是安全的食品添加劑!

紅麴菌(Monascus)是中國已使用數千年的食品發酵菌種。中國古籍中早有記載其特殊功效,在中國和日本,紅麴菌更被視為傳統的自然食品呈色劑,家常料理中你我常見的紅糟,便是紅麴菌將熟糯米發酵後形成的產物,能為食材增添風味及色澤。

紅麴色素在自然狀態下易受光、溫度及pH值的影響。Budavari研究團隊的實驗結果顯示,紅麴菌所產生的色素,在中性或鹼性的環境下較安定,在肉製品的加工過程中添加紅麴色素,生產出具有「紅麴萃出物」的香腸,該產品可以在4度C真空保存3個月,且紅麴色素穩定性達92~98%,同時該產品在食品官能品評時,相較於傳統肉製品,有較佳的風味及口感,研究團隊認為紅麴色素可取代傳統肉製品之亞硝酸鹽或人工色素。此外還有其他研究單位亦得到類似之結果,經液體紅糟的浸漬,能賦予豬肉漂亮的紅色。

長久以來,紅麴已被國人做為食品著色劑及香料使用,而且經由許多中外學者的研究報告證實紅麴色素的安全性極高,故紅麴色素被視為是很安全的食品添加物。

紅麴不只是家常菜調料明星,更是保健食品的紅色寵兒!

近年來紅麴製品在我國逐漸式微,而日本卻有多家食品公司投入大量人力與物力,進行紅麴保健食品的開發與應用,目前已在日本成功上市的紅麴保健食品有 :(1)紅麴葡萄酒;(2) 紅麴清酒;(3) 米醋;(4) 高鹽分食品,如醬油、味噌、紅糟豆腐乳等;(5) 肉製品;(6) 麵食;(7) 低膽固醇雞蛋及雞肉之生產等,如以紅麴與米飯混合後發酵所製出的紅糟,此是製成紅糟肉、紅糟海鰻、叉燒肉、蘇武醬鴨、紅糟蛋及紅糟泡菜等美味食品的重要加工原料。

一點紅之外,紅麴中的次級代謝產物更是寶!

什麼是次級代謝物呢?簡單來說,指的是非生長所必需的小分子有機化合物,缺少次級代謝產物,不會導致生物體立即死亡,但對於植物又或者是細菌、黴菌等微生物來說,可以幫助抵抗外敵的侵略或攻擊。例如,植物沒有腳,遇到天敵跑不了,此時自體會產生有「苦味或異味」的次級代謝物,使天敵不敢輕易嘗試。再加上,次級代謝產物具有特定的生理活性,例如人類從青黴菌所分泌的青黴素,就被提煉成抗生素、用做藥物!

紅麴因應用於保健食品而身價百倍!紅麴菌的次級代謝產物如黃色素monascin與ankaflavin、莫那可林K(monacolin K)、γ-胺基丁酸(γ-amino buytric acid,GABA) 以及 dimerumic acid,經實驗證實,皆具有降低膽固醇、降低血壓、降低血糖、抗氧化、改善老人失智症學習記憶能力等功效。

然而,即使是保健食品當紅炸雞子,值得你注意的是,紅麴代謝物中之橘黴素 (citrinin) 因可能會傷肝、傷腎而大大影響紅麴的應用潛力。

抑制食品腐敗菌功臣,紅麴的抗菌物質就是「橘黴素」!

明朝宋應星於《天工開物》中,即隱喻了紅麴菌具有抑菌的功效。1977年Wong與Bau兩位學者實驗證實,粗萃取的紅麴色素具有抗菌的活性,顯示了古人使用紅麴防止食物腐敗的智慧。而後將在紅麴中發現的抗菌物質命名為「monascidin A」。特別的是,科學家將monascidin A透過分析工具如核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)、質譜(mass spectra, MS) 等,證實monascidin A和檸檬黃青黴(Penicillium citrinum)所產生的橘黴素是同種物質。

橘黴素是一種典型的黴菌毒素,主要源自Penicillium與Aspergillus這2類黴菌屬,近來發現紅麴菌亦會產生橘黴素,而橘黴素對Bacillus、Streptococcus及Pseudomonas等食品腐敗菌具有抑制作用 。

橘黴素雖是肝腎毒素,卻鮮少有因紅麴含有橘黴素而引起毒性

橘黴素也是一種肝腎毒素,曾有報導指出其對動物及人體具有毒害作用,其 LD50 值在小鼠為35mg/kg、在大鼠為67mg/kg。橘黴素的主要影響部位是在腎臟,同時也會對肝臟、心臟、腸胃與肺臟等組織器官造成傷害。人類的地方性巴爾幹腎病、豬之腎臟炎、牛之搔癢症、熱病及出血症狀等,都與橘黴素有關。在生物毒性的研究中曾有學者指出,以20~80µmol/kg 的橘黴素靜脈注射至受麻醉的狗會引起血管擴張,使血壓急降 (類似交感神經之作用)。腹腔注射 20~160µmol/kg 的橘黴素於有知覺的狗會產生嘔吐現象,當注射劑量超過20µmol/kg,除了會有嘔吐現象外,亦會出現下痢、極端脫水與電解質失調等反應;當注射劑量超過40µmol/kg,則會引起腎臟構造的損害,例如:遠側小管的空泡形成、近曲小管 細胞排列失常等。

此外,目前已有研究指出橘黴素具有致畸形毒性 (teratogenicity)。當注射橘黴素於雞胚胎中會造成雞胚胎的畸形,如腦畸形、腳的變形、眼球凸出、形成交叉喙及頭頸扭曲方向不正常等,注射量越高致畸形比率越高。

不過以上橘黴素之毒性,均係以純橘黴素所試驗而得,鮮少有因紅麴含有橘黴素而引起毒性之報導。

紅麴製品中橘黴素含量安全限量怎麼制定?

1、無明顯有害效應劑量之決定

目前紅麴之醫療保健功效在歐美醫學界亦為備受重視的課題,在臺灣也有獲得健康食品認證之產品上市,國內對紅麴製品中橘黴素含量已訂出最低含量標準,使民眾在使用紅麴保健與健康食品時能有所依循標準。此外,紅麴製品中橘黴素含量之安全限量標準,是如何依據實驗數據訂定?

台大生化科技學系潘子明研究室利用含不同濃度橘黴素(1、2、10、20、200 ppm) 之紅麴米進行90天動物試驗以評估各濃度之安全性,建立紅麴產品之橘黴素最低安全容許濃度。實驗結果發現:各組肝臟與腎臟之重量無顯著差異。肝腎組織病理切片經國立中興大學獸醫學院動物疾病診斷中心判讀,各組肝臟與腎臟之病理組織學檢查皆未見任何顯著有意義之組織病理變化。細胞試驗顯示,人類腎細胞(HEK293)與人類肝細胞(HepG2)於 20mM 橘黴素處理72小時,亦不會產生細胞毒性。由本研究結果發現,紅麴中的橘黴素濃度於200ppm以內並不會影響肝腎機能,亦不會引發肝腎毒性,推測紅麴中的橘黴素濃度之肝腎無明顯有害效應劑量(no observable adverse effect level, NOAEL) 為200ppm。

2、安全限值之決定

由無明顯最大有害劑量(NOAEL)提出安全限值時,為考量由動物實驗資料外推至人的不確定因素,以及人群毒性資料本身所包含的不確定因素(健康的人與孕婦或嬰兒等較敏感族群)而設置轉換安全係數。安全係數一般採用100,為物種間差異(10)和個體間差異(10)這2個安全係數的乘積。

台灣地區由上述實驗結果所得之無明顯有害效應劑量(NOAEL)為200ppm,根據安全係數(safety factor)(100X),乃建議紅麴產品中橘黴素之限量安全標準為2ppm。此建議量已被食品藥物管理署衛生福利部接受,於2007年依據健康食品管理法頒佈之紅麴健康食品規格標準,紅麴產品中所含的橘黴素含量濃度應低於2ppm。

雖然日本厚生勞動省於1999年頒布之第七版《日本食品添加劑標準》中規定,紅麴色素中橘黴素含量應低於200ppb,然而紅麴色素已經初步純化,故橘黴素之限量標準較低。

謹慎使用,紅麴仍是安全的保健食品

紅麴為中國幾千年來使用歷史悠久之傳統食品,制定其可能有害成分之安全限量濃度,作為未來研發之紅麴相關產品安全標準之參考,使具有多功效、且安全的紅麴保健食品上市,讓民眾能夠買的安心、吃的放心。

審稿編輯:林玉婷

延伸閱讀
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參考資料

▶ 中華民國行政院衛生署。2007。健康食品管理法之紅麴健康食品規格標準。
▶林讚峰。1994。紅麴菌的特性及應用。生物產業。5: 29-35。
▶林讚峰。1995。紅麴菌培養工藝及紅麴應用之演進。製酒科技專論彙編。17:156-168。
▶陳彥霖。2003。紅麴中桔黴素之生成及安全性。食品工業,35(3): 30-37。
▶陳明造、林坤炳、郭秀蘭與曾穎玉。1997。豬肉在紅麴菌、乳酸菌和酵母菌等培養液浸漬期間色澤、TBA及VBN的變化。中華農學會報。181: 68-75。
▶蘇遠志與黃冬梨。1981。紅麴色素之動物飼養試驗。國立台灣大學農學院研究報告。21:98-112。
▶Blanc, P.J., Laussac, J.P., Le Bars, J., Le Bars, P., Loret, M.O., Pareilleux, A., Prome, D., Prome, J.C., Santerre, A.L., and Goma, G. 1995. Int. J. Food Microbiol. 27: 201-213.
▶Characterization of monascidin A from Monascus as citrinin. Int. J. Food Microbiol. 27: 201-213.
▶Budavari, S., Maryadele, J.O., Smith, A., and Heckelman, P.E. 1989. The Merck Index. 11: 2330-2331.
▶Lee, C.H., Lee, C.L., and Pan, T.M. 2010. A 90-D toxicity study of Monascus–fermented products including high citrinin level. J. Food Sci. 75: T91-T97.
▶Ciegler, A., Vesonder, R.F. and Jackson, L.K. 1977. Production and biological activity of patulin and citrinin from Penicillium espansum. Appl. Environ. Microbiol. 33: 1004-1006.
▶Dourson, M.L., Jerry F.S., 1983. Regulatory history and experimental support of uncertainty (safety) factors. Regul. Toxicol. Pharmacol. 3: 224–238.
▶Krejci, M.E., Bretz, N.S., and Koechel, D.A. 1996. Citrinin produces acute adverse changes in renal function and ultrastructure in pentobarbital-anesthetized dogs without concomitanr reductions in [potassium] plasma. Toxicology. 106: 167-177.
▶Ministry of Health, Labour and Welfare. 1999. Food Additives 7 Edition. Japan.
▶Ribeiro, M.R., Chagas, G.M., Campello, A.P. and Kluppel, L.W. 1997. Mechanism of citrinin-induced dysfunction of mitochondria. 5. Effect on the homeostasis of the reactive oxygen species. Cell Biochem. Funct. 15: 203-209.
▶Sankawa, U., Ebizuka, H., Noguchi, H., Isikawa, Y., Kitaghawa, S., Yamaoto, Y., Kobayashi, T. and Iitak, Y. 1983. Biosynthesis of citrinin in Aspergillus terreus. Tetrahedron, 39: 3583-3591.
▶Wong, H.C., and Bau, Y.S. 1977. Pigmentation and antibacterial activity of fast neutron- and X-Ray-induced strains of Monascus purpureus Went. Plant Physiol. 60: 578-581.