Actiunea Antimicrobiana A Pigmentilor Din Monascus [620842]

Cuprins
Capitolul1.INTRODUCERE…………………………………………………………………………………………….………….………1
Capitolul2.STRUCTURAPIGMENȚILORPRODUȘIDEFUNGIIDINGENULMONASCUS
…………………………………………………………………………………………………………………………………………..………5
Capitolul3.BIOSINTEZAPIGMENȚILORDINMONASCUS……………………………………………………….9
Capitolul4.BIOSINTEZAÎNMEDIILICHIDE………………………………………………………………………..10
Capitolul5.BIOSINTEZAPEMEDIISOLIDE………………………………………………………………………16
Capitolul6.UTILIZAREAPIGMENȚILORDINMONASCUSÎNINDUSTRIAALIMENTARĂ
….…………………………………………………………………………………………………………………………………………….19
Bibliografie……………………………………………………………………………………………………………………………….………..32

ACTIUNEAANTIMICROBIANĂAPIGMENȚILORDINMONASCUS
CAPITOLUL1.INTODUCERE
Coloranțiisuntsubstanțecareauproprietateadeaabsorbiradiațiileluminoasedin
spectrulvizibil.Componentacromoforădinstructurapigmențilorabsoarbeopartedinenergia
radiațiilordinspectrulvizibil,parteaneabsorbită,reflectatăsaurefractată,esteperceputăde
ochiuluman,generândimpulsurileneuraleresponsabiledepercepțiaculorii.
Lamodulgeneral,culoareaesteunelementimportantalpercepțieidecătreoma
mediuluiînconjurătoriarînparticular,înceeacepriveștealimentele,culoareapoatefi
consideratăcacelmaiimportantfactoralevaluăriicalitățiialimentelor.Culorilenedoriteale
alimentelor(careprezintădeviațiidelanormal)suntasociatedeconsumatorcuprezențaîn
alimentaunorcompușistrăini,apăruțicaurmareaalterării,învechirii,falsificăriisaua
modificărilorgeneratedeprocesarea,ambalarea,transportulsaudepozitareanecorespunzătoare.
Înconsecință,culoareapoateficonsideratăunelementimportantalacceptării
alimentuluidecătreconsumator.Caurmareaglobalizării,decelemaimulteori,produsele
alimentaresuntexpusesprevânzareladepărtaredeloculdeproducere,perioadădetimpîn
care,caurmareaprocesării,transportuluișidepozitării,aparinevitabilșimodificărideculoare.
Coloranțiialimentarisuntsubstanțecarenusuntconsumatecaatareșiseadaugăînalimente
pentruarealizaunulsaumaimultedinurmătoareleefecteasupraalimentului:
-pentruarestabiliculoareaoriginalăaalimentului,modificatcaurmareaproceselornormale
careaulocpeparcursulprocesăriiși/saudepozitării;
-pentruacontracaravariațiiledeculoaregeneratedevariațiiledeculoaresezoniereale
materiilorprimefolosite;
-pentruaprotejauniiconstituențivaloroșiaialimentelorsensibililaacțiunealuminii
(substanțeantioxidante,vitamineetc);
-pentruadaalimentelorunaspectatractivpentruconsumatori;
-pentruaconservaculoareacaracteristicăaunuialiment,atuncicândaceasta
reprezintăunelementimportantdeidentificareacestuia;
-pentruaseasiguraunaspectvizualcaresăinducăaspectulcalitativnormal,necesar
valorificăriiprodusului.
Coloranțiialimentarinuseutilizeazăînscopulmascăriiunormodificăriapăruteca
urmareadeficiențelordeprocesare,transportsaudepozitare.Înconformitateculegislația
actualănusuntconsiderațicoloranțialimentari:
-ingredientelealimentareuscatesauconcentratecaresuntutilizateînprincipalpentrua
imprimaalimentuluigust,mirossauaromespecifice,chiardacă,înmodsecundar,modificăși
culoareaalimentului(paprika,saffronul,acidulturmericetc)

-substanțelecolorantefolositepentruacoperireaalimentuluidarcarenusuntconsumate
(straturiledeacoperirelabrânzeturi,coloranțiifolosițipentrumembraneleartificialeetc).
Condițiiledeutilizarealecoloranțiloralimentari:
Pentruafiutilizatînalimenteuncoloranttrebuiesăîndeplineascăurmătoarelecondiții:
-săfieaprobatpentruutilizareprinlegislațiaînvigoare;
-sănufietoxicpentruconsumator,prinelînsuși,prinimpurități,sauprincompușiicarepot
luanaștereînaliment,caurmareaprocesăriisauainteracțiuniicualțiconstituențiai
alimentului;
-săaibădispersibilitateși/sausolubilitateînconformitatecucaracteristicile
alimentuluiîncarevafifolosit;
-săfiestabillavariațiilefactorilorfizico-chimici(temperatură,pHetc),normaleîntimpul
procesăriișiulteriorpeparcursultransportuluișidepozităriialimentului;
-sănuimprimemirosuriși/saugusturiparticularealimentului;
-săpoatăfipusînevidențăînalimentprintehnicianaliticeadecvate.
Clasificareacoloranțilornaturali:
Pebazastructuriichimice,coloranțiialimentarinaturalifacpartedinșaseclase:
1)derivațitetrapirolici–conțininelulpirolicînstructuriciclicesaulineare.Cuprindpigmenții
porfirinici,celmaiimportantreprezentantfiindclorofilașiderivațiiacesteiadinplantedarși
mioglobinașihemoglobinacuorigineanimală;
2)derivațiisoprenoidici–răspândițiatâtînregnulvegetalcâtșiîncelanimal;ceimai
importanțidinpunctdevederealutilizăriiînindustriaalimentarăfiindcarotenoizii;
3)compușiN-heterociclici–diferițifoartepuțindeceitetrapirolici,cuprindșasegrupuri
distinctedepigmenți(purine,pterine,flavine,fenazine,fenoxazineșibetalaine).Ceimai
importanțisuntbetalainele;
4)derivațidebenzopiran–cuprindcompușiheterociclicioxigenați,ceimaiimportanțifiind
antocianineleșipigmențiiflavonoizi;
5)quinone–ceimaiimportanțifiindbenzoquinonele,naftoquinoneleșiantraquinonele;
6)melanine.
Dupăoriginealorcoloranțiialimentarinaturalipotfi:
1)deoriginevegetală–antocianii,carotenoizii,betalainele,clorofilaetc;
2)deorigineanimală–hemoglobina,mioglobina,carminuldecochenilla3)deorigine
microbiană–pigmențiideMonascus(suntadmișinumaiînJaponia).[1]
MonascuscuspeciaM.ruberestefolositpentruobținereadecoloranțiroșiideuz
alimentar.[2]
Oaltăalternativădeutilizareamicroorganismelorînindustriaalimentară,darșiîncea
farmaceutică,oreprezintăcapacitateaacestoradeasintetizapigmenți.Extragereadepigmenți
naturalideoriginemicrobianăesteopracticăceîncepesădevinădinceîncemaicăutată,
datorităinteresuluioamenilorpentruoalimentațienaturală.Multecompaniifarmaceutice
europenesauceleinteresatededezvolatareabiotehnologiiloralimentareaufăcutinvestiții

serioaseîncercetarepentrudescoperireaunorastfeldecoloranțialimentari.Acestepractici
suntcorelatelanivellegislativînfuncțiedeloculîncaresuntpuseînpractică(Laurent
Dufosse´et.al.2005).Spreexemplu,uncolorantfoartedesutilizatînAsianuestepermispe
piețeleeuropenesaupeceleamericane–seconsiderăpericulospentrusănătate,deșicontrariul
afostdemonstrat.EstevorbadesprepigmentulMonascus,dincareseproducecolorantul
alimentar”Anka”.AcestaesteextrasdinfungulMonascus,gencarecurpindetreispecii:
pilosus,purpureusșiruber.PigmențiiMonascussuntînrealitatemetabolițifungici,denumiți
azaphiloni.Azaphiloniișimonascinelesuntpigmențigalbeni,rubropunctatineleși
monascorburinelesuntportocalii,iarrubropunctamineleșimonascorubraminelesuntmov.
Caracteristicilechimicealeacestorpigmențisuntreprezentateprinsolubilitatescăzutăînapă,
sensibilitatecrescutăfațădecăldură6șiluminășiprintr-oinstabilitateîntr-unmediucupH
cuprinsîntre2și10.Înceeacepriveștesolubilitatealorînapă,s-auîncercatoseriede
experimentebiochimicepentrualefacesoubile.
AnumitemicroorganismedingenuldeMonascussp.suntutilizateinmodtraditionalin
tariledinAsiasubformadeconservantisicolorantipentrupeste,carnesiprodusederivate.Cel
maiutilizatprodusesteorezulrosu,obtinutprinfermentareaorezuluicutulpinideMonascus.
Acestmicroorganismproduceprintrealtiexometabolitisasepigmentimajori:rubropunctamina
simonascorubraminarubropunctatinamonascorubrina,monascinasiankaflavina.Cercetari
recenterealizateinvitropeliniicelulareauaratatcauniidintreexometabolitiisecretatiin
mediuldeculturapotaveaaplicatiiinterapiedatoritaefectelorcicatrizantebacteriostatice
fungistaticesimainouimmunomodulatoare,avandefectepozitiveinprofilaxiacancerului.[3]
CAPITOLUL2
STRUCTURAPIGMENȚILORPRODUȘIDEFUNGIIDINGENULMONASCUS
PrincipaliipigmențiprodușidemicroorganismeledingenulMonascusaufostpentru
primaoarăizolațtișianalizațiîndeceniulaltreileaalacestuisecol,iardupă1950s-auefectuat
studiidetaliateasupraacestorsubstanțe.MonascinaafostizolatădinM.rubropunctatusșiM.
rubiginosus,apoialțidoipigmenți,numițimonascorubrinașirubropunctatinaaufost
descoperițiînM.purpureusșiM.rubiginosus.Întreanii1958și1961structurileacestor
pigmențiaufostelucidateînurmaanalizelorspectrelorIR,UVșivizibil,astudiului
proprietățilorchimiceetc.[ChenF.C.ș.a.,1971;FieldingB.C.ș.a.,1971;HawsE.J.ș.a.,1971;
NakanishiK.ș.a.,1959].ÎnperioadaurmătoareesteizolatăankaflavinadinM.anka,
determinându-seșipentruacestpigmentostructurăasemănătoarecuaceloranteriori
[ManchandP.S.ș.a.,1973].
Investigațiileulterioarereferitoarelastudiulpigmențilorresponsabilideculoarearoșiea
acestorfungiauindicatprezențaunuicromoforînaltconjugatconținândfuncțiicarbonil.
PigmențiiprodușidefungiidingenulMonascusfacpartedinclasadecompușichimici
denumițiAZAFILONE,încaresemaiîncadreazărotiorinașisclerotiorina(produșide
Penicilliumsclerotioum)[WhalleyW.B.ș.a.,1971;SteinP.ș.a.,1975].

SpeciiledeMonascusproducuncomplexdepigmențiconținândcelpuțin6
componente:2compușigalbeni(monascinașiankaflavina),2oranj(rubropunctatinași
monascorubrina)și2roșii(rubropunctaminașimonascorubramina).S-ademonstratcă,defapt
atomuldeoxigendininelulpiranicalpigmențilororanjmonascorubrinășirubropunctatinăeste
înlocuitcugruparea-NH-lapHridicat,pentruaformapigmențiiroșiimonascorubraminași
rubropunctamina.Pigmențiioranjprodușidefungreacționeazădecicugrupările-NH-în
miceliupentruadanașterelaculoarearoșietipicădinang-kak.Dealtfel,separecăpigmenții
oranjsuntbiosintetizațiinițial,întimpcecompușiigalbenișiceiroșiiderivădinprimii,
culoareafinalăaamesteculuidepigmențidiferindînfuncțiedecondițiiledecultură.
FigurareprezintadiferitecoloratiidatedeMonascus

Formulelestructuraleșiprincipalelecaracteristicialepigmențilorsuntprezentatemai
jos:
1.MONASCINA
În1932,KareerșiSaloman[ChenF.C.ș.a.,1971;FieldingB.C.ș.a.,1971]audescris
izolareaunuipigmentgalbendin“redrice”și,aproapeînacelașitimp,Nishikawaaraportat
izolareaunuicompusroșu,moanscorubrina,împreunăcuuncompusgalben,monascoflavina
(aparentidenticcumonascina)dintr-oculturădeM.purpureuscrescutăpeunmediusintetic.
Cevamaitârziu,înurmaunuistudiusistematicalDepartamentuluipentrumetabolițiaigenului
Monascus(Univ.Liverpool)s-arealizatizolareamonascineișirubropunctatineidinM.
rubropunctatusSato,monascineișimonascorubrineidinM.purpureusșimonascineidinM.
rubiginosusSato.
Princristalizareamonascineidinetanols-auobținutcristaleînformădeacegalbene,cu
punctdetopire142oC-144oC.SpectreledeabsorbțieînEt-OHprezintămaximelaurmătoarele
lungimideundă:232nm,288nmși392nm.Purificareamonascineiafostefectuatăprin
cromatografiepesilicagelîntr-uneluantdinbenzen-cloroform-metanol(85:12:3).Înurma
oxidăriimonascineirezultărubropunctatina.OO
OOCOC5H11

2.ANKAFLAVINAareculoareagalbenășiesteobținutăprindiferitemetodedeextracție
alăturidemonascină.
3.MONASCORUBRINA
AfostizolatăpentruprimaoarădeE.Nishikawaîn1926dinMonascuspurpureusWent,
caunpigmentoranj,alăturidepigmentulgalbenmonascoflavină.După1957monascorubrinaa
fostidentificatăînmaimultetulpinideMonascus,împreunăcualțicompușiînrudiți
(sclerotiorina,rotiorinașirubropunctatina)[KuronoM.ș.a.,1963].
Acestpigmentarepunctuldetopire134oC-136oCșiprezintămaimultemaximede
absorbțiela=253nm;302nm;352nm.Estesolubilîneter,metanol,etanol,benzen,
cloroform,acidaceticșiacetonă,darinsolubilînapășiîneterdepetrol.
Acțiuneablândăaamoniaculuiasupramonascorubrineiarecarezultatînlocuirea
oxigenuluipiraniccu-NH-rezultândmonascamina(monascorubramina),caresereducela
monascaminona(apomonascorubramina)printratarecuzincîndiferitemedii.OO
OOCOC7H15
OO
OOCOC7H15

4.RUBROPUNCTATINAafostizolatăpentruprimaoarădinM.rubropunctatusSato.
Înstarecristalinăaparesubformădeaceoranj,fiindsolubilăînsolvențiiorganiciuzuali
darnumaiparțialîneterdepetrolșitetraclorurădecarbon.Înprezențaamoniaculuiînsoluție,
rubropunctatinaformeazăunanalog,rubropunctatamina(rubropunctamina)
5.RUBROPUNCTAMINA(rubropunctatamina)seprezintăcauncompusviolet,cupunct
detopirela217oC-218oCșimaximedeabsorbțiela252nm,305nm,382nm,426nmși542
nm.
6.MONASCORUBRAMINA(monascamina)NHO
OO
NHO
OOOO
OOCOC5H11

Acestpigmentroșuesteobținutdinmonascorubrinăînurmareacțieicuamoniacul(prin
agitareenergicăla0oC).Soluțiapurpuriu-închiscareseobțineestediluatăînapă,iar
monascorubraminaesteprecipitatăînurmaadaosuluideHCl2Nla0oC.Înurmare-cristalizării,
acestpigmentseprezintăsubformădeplăcipurpurii,cupunctdetopirela192oC.
În1992esteraportatăizolareaunuicompusnou,cuvaloaredecolorant,denumit
xantomonasinaA,dintr-otulpinămutantădeM.anka.
CAPITOLUL3
BIOSINTEZAPIGMENȚILORDINMONASCUS
FungiidingenulMonascuspotproducepigmențiatâtînmediilichide,însubmers(cuaerare
șiagitare),câtșiînsuprafață,pemediisinteticeagarizatesaupemediinaturale.Cantitateașitipul
pigmențilorbiosintetizațisuntdependenteatâtdetulpinautilizată,câtșidecondițiiledecultivare.
Îngeneral,pigmentațiafungiloresteafectatădeunnumărdefactoriprintrecarelumina,
temperatura,hormoniisexuali,microelementele,compușiiorgano-mercurici,oxigenuletc.[Wong
H.C.ș.a.,1981].
Deobicei,cultivareaacestuimucegaiînvedereaîntrețineriișiconservăriilui,sefacepe
mediisinteticececonținglucoză,extractdedrojdie,peptonă,săruri,extractdecartof,agaretc.
[ChiuS.W.ș.a.,1993;FabreC.E.ș.a.,1993;McHanFș.a.,1970;WongH.C.ș.a.,1981].
Aerareașiagitareamediuluideculturăreprezintădoifactoriimportanțiînproducția
pigmenților.Aufosttestatecomparativcantitateașitipulpigmențilorprodușideotulpinăde
Monascusankacultivatăînsuprafațăpeagar,însistem“batch”șiînvaserotative.Înacestultim
cazmiceliulfungicseatașeazădeperetelevaselordeculturășiproducemaimultpigmentintrași
extracelular,aproximativdezeceorimaimultdecâtînculturile“batch”sauînsuprafață.Timpul
optimdebiosintezăafostredusdela7zilelanumai4zile,iarraportuldintrecantitateadepigmenți
roșiișigalbeniacrescut.Acestefenomeneapardatorităunorcombinațiidefactori:unschimbmai
bundegaze,unpHalmediuluimairidicat,prezențaunuisuportsolidpentrumiceliu,ceeace
conducelaoîntârziereaconidiogenezeișilaeficiențasporităsecrețieidepigment.
W.ChiușiS.M.Chanaratăcăfermentațiaînfazăsolidă,utilizândbagasadetrestiede
zahăr,precumșifermentațiaînsubmers,staticsaucuagitare,utilizândunmediusemi-sinteticsunt
eficientepentruproducțiadepigmențidinMonascuspurpureus.Totuși,culturileagitateproduc

cantitățimaimaridepigmențidecâtcelestaticeși,totodatăsereduceșitimpuldebiosinteză[Chiu
S.W.ș.a.,1992].
Cultivareasimultană,peacelașimediuagarizatauneitulpinideMonascusșiauneitulpini
deSaccharomycescerevisiaeadeterminatcreștereaproducțieidepigmențidecâtevazecideori
comparativcumonoculturademucegai.Filtrateledeculturădedrojdieaufostdeasemeneaeficiente
îninducereamodificărilormorfologicelatulpinadeMonascusșiîncreștereaproducțieidepigmenți
[ShinC.S.ș.a.,1998].AutoriiconsiderăcăefectorularfichitinazaprodusădeceluleledeS.
cerevisiae.DeasemeneaauefectamilazașiproteazadinAspergillusoryzae,întimpceamilazadin
BacillusșichitinazadinStreptomycessuntineficiente.
CAPITOLUL4.
BIOSINTEZAÎNMEDIILICHIDE
ÎnmediilichidetulpiniledeMonascusproducpigmențiînfuncțiedecompozițiamediului,
derataaerării,depH,deprezențaanumitormicroelementeetc.Biosintezapigmențiloresteîn
strânsălegăuracuratadecreștereșicuformareaconidiilor[CarelsMș.a.,1977;CarelsMș.a.,
1978].Odeosebităimportanțăoprezintănaturasurseidecarbonșiazotatâtasupraproduceriide
etanolcâtșiaproducțieidepigmenți[ChenM.H.ș.a.,1993;1994].
Influențacompozițieimediuluideculturăasuprabiosintezei
Sursadecarbon
Dintreglucide,glucoza,fructozașimaltozareprezintănutriențiioptimipentrupigmentație.
În1962,LillyșiBarnettauarătatcăzahărulinvertitesteobunăsursădecarbonpentruM.
purpureus,iarsucrozaînprezențaglucozei,fructozeisauaambelormonozaharidedeterminăo
creșteremaibunădecâtglucozașifructozaluateseparat.
În1970,FrankMcHanșiGeorgeJohnsonstudiazăefectulconcentrațieideglucozăasupra
dezvoltăriimiceliuluideM.purpureus[McHanFș.a.,1970],variindconcentrațiaacesteiunice
sursedecarbonîntre1și20%.Pentruacestevalorialeconținutuluideglucozăs-audeterminat,în
ordinecrescătoare,valorialegreutățiiuscateamiceliuluidin50mlmediucuprinse0,164și0,269g.
AutoriiaratăcăM.purpureusWentcreștebinepeglucoză-peptonă-extractdedrojdie,darmult
maislabpeCzapekDoxBroth.
ÎnurmastudiilorefectuatecuomutantădeMonascuskaoliangdenumităKB20M10.2,
Yongsmith[YongsmithBș.a.,1990;1993],afirmăcăproductivitateaceamaimaredepigmențiare

locînmediicuglucoză,manitol,maltozășicassava,încareșicreștereamicroorganismuluieste
optimă.
Substituireaglucozeicaunicăsursădecarboncumaltoza,într-unfermentatorcupH
controlatcreșteproducțiaînmonascorubramină,utilizândpeptonacasursădeazot,obținându-se
totodatăcantitățicrescutedeetanol[ChenM.H.ș.a.,1993].
DezvoltareamiceliuluideM.purpureusesteafectată,înprimulrândderaportuldintre
cantitateadecarbonșiazotdinmediuldecultură[WongH.C.ș.a.,1981].Pentruademonstraacest
lucru,Wongcultivămicroorganismulpeunmediuconținândglucozăcaunicăsursădecarbonși
NH4NO3,caunicăsursădeazot.Laconcentrațiiscăzutedeglucoză(40g/l),concentrațiade
NH4NO3cuovaloaremică,de0,5g/lestesuficientăpentrucreștereamaximăafungului.Cucât
cantitateadecarbondinmediucrește,cuatâtcerințadeazotestemaimarepentruodezvoltare
maximă.Oconcentrațiedeazotatdeamoniude50g/lestepreamarepentruconcentrațiilede
glucozătestate(pânăla200g/l).La200g/lglucoză,creștereamaximăseînregistreazăpentru5și
10g/lNH4NO3.Separecăvalorimarialeconcentrațieiionilordeamoniuarfitoxicepentru
creștere,totuși,deoareceaceștiapotdifuzarapidîncelulă,eisuntutilizațiimediat.
ValoriledeterminatedeWongpentrubiomasauscatărezultatădinmiceliuldeM.purpureus
crescodatăcumărireaconcentrațieideNH4NO3(pânăla10g/l)șiaglucozei(celpuținpânăla200
g/l).
CantitateadepigmentprodusădeM.purpureuseste,deasemenea,afectatădediferite
concentrațiialeglucozeișiNH4NO3.ConcentrațiilemarideNH4NO3scadpigmentația,acestlucru
putândfidatoratcreșteriimicelieneextensivelaconcentrațiimarideglucozăsauazotatșiinhibării
produceriidemetabolițisecundaricumsuntpigmenții.Îngeneral,producțiadepigmentcreșteo
datăcumărireaconcentrațieideglucoză,deșicuoratămaimicădecâtacreșteriimiceliene.
CuloareacomplexuluidepigmențiprodusdeM.purpureusdiferăînmediicuunanumit
conținutdeglucozășiazotatdeamoniu.Astfel,pentruoriceconcentrațiedeglucoză,intensitatea
culoriiroșiicreștecumărireavalorilorconcentrațieideazotatdeamoniu,cuexcepția
concentrațiilormaricareinhibăatâtcreștereamiceliului,câtșipigmentația.Totuși,înansambluse
formeazămaimultpigmentroșuînmediilecuconținutmaiscăzutdeglucoză.Laconcentrațiimari
deglucoză,dincauzacreșteriimiceliului,pH-ulmediuluidevinemaiacidșinufavorizează
producereadepigment.Deasemenea,concentrațiilemarideglucozădeterminăocererecrescutăa
miceliuluipentrusursadeazot,pentrua-șiformacompușistructuraliîndetrimentulproducerii
pigmențilorroșii(cuatomideazotînmoleculă).
Utilizareauneiconcentrațiide2%(vol/vol)deetanolcasursădecarbonadeterminato
productivitateridicatădepigmenți,înspecialcândetanolulafostasociatcumaltoza[YuzlovaP.
ș.a.,1994].
OaltăsursădecarbonadeseautilizatăînproducereapigmențilordinMonascuseste
amidonul,înspecialceldecartof,îndiferiteconcentrații.Oseriedestudiijaponezearatăcă
amidonuldecartofdulce,înconcentrațiede3-5%asigurănecesaruldecarbohidrațidinmediulde
cultură,atuncicândacestaestesuplimentatcusărurișicuosursădeazot.

În1993,B.Yongsmith,W.Tablokașialțiiaustudiatcondițiiledeculturăpentruproducerea
pigmențilordinMonascussp.utilizândunmediudeculturăconținândamidondecassava
[YongsmithB.ș.a.,1990;YongsmithBș.a.,1993].OtulpinadeMonascusizolatădinbrânzaroșie
desoia(sufu)estecrescutăpemediulcuamidondecassava,peptonășiacidglutamic,ladiferite
pH-uriinițiale,obținându-secomplexedepigmențioranjsaugalbeni.Aceeașiautoriraportează,în
1990posibilitateaproduceriidepigmențigalbenișienzimeamiloliticeînurmafermentăriiunui
mediucucassava,cultivatcuotulpinămutantădeMonascussp.
PentruproducereapigmențilordinMonascuss-autilizat,deasemenea[LeeY.K.ș.a.,1995]
amidondintapiocaînconcentrațiede50g/lpentruocultură“batch”,obținându-sepigmențigalbeni
șiroșiiechivalențicu70și60unitățidedensitateoptică.Utilizându-seblocurideamidongelificat
(400g/l),într-unsistembatchdeculturăsolid-lichid,s-auobținut145unitățidedensitateoptică
după170deoredecultivarepentrupigmențiiroșii.Explicațiaconstăînfaptulcăblocurilede
amidonaufostdigerategradualdeenzimeleamiloliticeprodusedeMonascus,constituindosursă
continuădecarbohidrați.
Casursedecarbonaumaifostutilizatefăinadeorez,făinadesoiasaubagasarezultatăîn
urmaextracțieilichiduluidulcedintrestiadezahăr[ChiuS.W.ș.a.,1992;Wong-LeungY.L.ș.a.,
1993].Utilizareasubproduselorrezultatedinindustriaagroalimentarăînproducțiadepigmențidin
Monascusarputeaconduceladiminuareaprețuluidecostșilaprotejareamediuluiambiant.
StudiileefectuatedeChiușiChan[ChiuS.W.ș.a.,1992]audemonstratcăbagasacadeseusolid
poatefireciclatăînvedereaproduceriidepigmențidinMonascus,rezultatelecomparativeale
utilizăriiacestuimediunaturalșiamediuluiPGY(peptona,glucoza,extractdedrojdie)fiind
asemănătoare.Deșeurilerezultatedintrestiadezahărșisoiaaufost,deasemenea,testatedeWong-
LeungșiFong(1993)înscopulproduceriide-galactozidazădinMonascusanka,curezultate
similaremediuluiPGY[Wong-LeungY.L.ș.a.,1993].
Suculprovenitdin“cactusulpăr”afostutilizatcamaterieprimăînobținereadepigmenți
[HamdiM.ș.a.,1996;HamdiM.ș.a.,1997],determinându-seceamaicrescutăproducțiede
pigmențicândsuculdecactusafostdiluatdepatruoricuapă,launpHde5,2șiînurmaadițieide
glutamatmonosodic.
Sursadeazot
Studiileefectuatepânăînprezentaratăcă,dintretoțifactoriiceinfluențează
producțiadepigmențidinMonascus,tipulsurseideazotjoacăcelmaiimportantrol.Carelsși
Shepherddemonstreazăfaptulcătipulpigmentuluiprodus(galben,oranjsaurosu)estedeterminat
decondițiiledeculturășiînspecialdeutilizareaunuianumitcomponentcuazot[ShepherdD.ș.a.,
1977;1979].
Dupăcums-aamintit,numaidouătipuridepigmenți,șianumetipuloranjmonasco-rubrina
-rubropunctatinașitipulgalbenmonascina-ankaflavinapotfiformateprinbiosinteză.Dintre
aceștia,doarpigmențiioranjpotreacționacugrupări-NH-pentruaproduceaminele
corespunzătoare,decinumaimonascorubrinașirubropunctatinapotdanașterepigmențilorroșii.

Tipulsurseideazotdeterminăraportulroșu/galbenșidacăpigmențiisunteliberațiînmediulde
culturăsauacumulațiintracelular[LeeY.K.ș.a.,1994].
Înprezențaextractuluidedrojdie(careconțineunexcesdeaminoacizi)monascorubrinași
rubropunctatinaformatesuntimediatconvertiteînaminelerespective,monascorubraminași
rubropunctaminaastfelîncâtînmediiledeculturăconținândextractdedrojdiepredominăpigmenții
roșii.
Încazulmediilordeculturăcareconținazotatdreptunicăsursădeazot,seformează
pigmențioranjșiroșii.Deșiaminoaciziiliberilipsescînacestemedii,separecă,înprezențaunui
pHrelativridicatpigmențiioranjpotreacționatotușicuaminoaciziidinmiceliusaualțicompuși
conținândgrupări-NH-prezenți[CarelsMș.a.,1977;CarelsM.ș.a.,1978;ChenM.H.ș.a.,1993].
Dacăseutilizeazăionideamoniu(NH4+)casursădeazot,pH-ulestescăzut,ceeaceface
capigmențiisănupoatăreacționacugrupările-NH-dinmiceliu,acumulându-seastfel
monascorubrinașirubropunctatina.ÎncazulutilizăriideNH4ClsauNH4NO3,uneletulpinide
Monascusformeazăpigmențigalbeni(monascinasauankaflavina),acestfenomendatorându-se,
separe,oxidăriimonascorubrineidincultură.Observațiacătulpinileproducătoaredepigmenți
galbeniformeazămaipuținăbiomasădecâtcelelaltearputeademonstraconsumulmaimarede
oxigennecesaroxidăriipigmențilororanjlapigmențigalbeni.
Estefoarteposibilca,defapt,numaipigmențiioranjsăfieprodușiprinbiosinteză,iar
ceilalțipigmențisăfieformațiprintransformărichimicedependentedemediuldecultură.
FrankMcHanșiG.JohnsonaustudiatinfluențaasupracreșteriimicelienelaMonascus
purpureusaurmătorilorcompușiutilizațicasursădeazot:peptonă,extractdedrojdieșidiferiți
aminoacizi,ajungândlaconcluziacădezvoltareamiceliuluiesteoptimăînprezențapeptoneișia
uneicombinațiiparticularedeaminoaciziconținândglicină,leucinășitriptofan[McHanF.ș.a.,
1970].
Wongaratăcăcelemaimaricantitățidepigmențiroșiiseproduclaconcentrațiirelativ
ridicatedeNH4NO3înprezențaglucozeiîncantitățimici,creștereamicelianășipigmentațiafiind
scăzutelaconcentrațiideNH4NO3>50g/l[WongH.C.ș.a.,1981].
Osursădeazottotmaidesîntrebuințatăînultimaperioadăpentruproducereapigmenților
dinMonascusesteglutamatulmonosodic(MSG)[BlancP.J.ș.a.,1990;SanterreA.L.ș.a.,1995].
În1995,L.Pastrana,P.J.Blancșialțiiaustudiatproducțiadepigmențiroșiidin
Monascusruberpemediisinteticeconținândglucozăcasursădecarbonșiglutamatmonosodicca
unicăsursădeazot[PastranaL.ș.a.,1995],învedereacreșteriisimultaneatâtaproducțieide
pigmențiextracelulari,câtșiaproporțieiroșu-galben.Autoriiaratăcăîncazulîncarecondițiilede
culturădeterminăcreștereaproducțieidepigmenți,raportulroșu/galbenscade.Ambeleobiective
menționateanteriorarputeafiatinseîncondițiidecompromis,laanumiteconcentrațiideglucoza,
MSG,KH2PO4șiK2HPO4înmediu,respectivde26;5;5;și5g/l.
M.YoshimurașiShigeruYamanakaaustudiatinfluențaadaosuluidepolipeptonă,extract
dedrojdie,glutamatmonosodicșicasaminoaciziasupraproducțieidepigmențiînculturasubmersă
[YoshimuraMș.a.,1975].Eiauarătatcăpromotoriiceimaieficiențipentruproducereade

pigmențisuntglicina,treonina,arginina,alaninașitirozina,faptevidențiatșideWongșiKoehler
[WongH.C.ș.a.,1983]șiYamaguchișiIto[YamaguchiY.ș.a.,1973].
Dintr-unmediudeculturăconținândglutamatmonosodiccasursădeazotaufostizolați
pigmențiroșiisolubiliînapă,derivațiaiaciduluiglutamiccumonascorubrinașirubropunctatina.
Aceștipigmenți[LinC.F.ș.a.,1973;1991;1992;1994]prezintăcâtevaavantajefațădepigmenții
roșiiprodușidemucegaiînlipsaglutamatului:bunăsolubilitateînapă,omaimarerezistențăla
decolorareaprinlumină,coeficiențideabsorbțieridicați.Deasemenea,adăugareadeglicinăsau
leucinăconducelaobținereadepigmențiroșiispecificisolubiliînapă,corespunzătoriaminoacizilor
folosiți.
PigmențiroșiișioranjaufostobținuțiprincultivareafungilordingenulMonascuspe
mediideculturăavândlabazăpermeatdelaptesauzerlacares-auadăugatdiferiteoligoelemente.
Aceastămetodăecologicăfoloseștesubproduseagroalimentareconținândlactoză,proteine,
aminoacizi,vitamine,obținându-sepigmențisolubiliînapă.Metodanuproducedeșeuriși
utilizeazăsubstratenetradiționale,deșeurialeindustrieideproduselactate[KujumdzievaA.ș.a.,
1995].
InfluențasărurilorșiapH-ului
Producțiapigmențilorînmediiledeculturăsinteticeconținândglucoză,peptonăși
extractdedrojdienecesităprezențaunorsăruricumsuntK2HPO4,KH2PO4,MgSO4,NaCl,
FeSO4,ZnSO4,MnSO4[BauY.S.ș.a.,1979;WongH.C.ș.a.,1981]
Câtevainvestigațiisereferălainfluențaionilordemetaleasupracreșteriimiceliene
laMonascuspurpureus[McHanF.ș.a.,1970],studiindu-seacumulareadebiomasăînmediide
culturăconținândZn2+,Cu2+,Mn2+,Ca2+,Mo6+.S-aconstatatcădezvoltareamicelianăafost
maximăînprezențaionilordeZn2+careprezintăunefecttipic“trace-metal”.Acumulareade
biomasăcreșteodatăcucreștereaconcentrațieideZndela0,5g/lla800g/l,aceastadinurmă
valoarereprezentândșiconcentrațiaoptimădeZn2+.
PigmentațiafungilordingenulMonascusesteputernicafectatădepH,pigmențiide
culoaregalbenăapărândderegulălavalorimicidepH,iarceiroșiilavalorimari.Deasemenea,s-a
demonstratcămodificareapH-uluimediuluiîntimpuldezvoltăriiculturii[WongH.C.ș.a.,1981]
poatefiresponsabilădetransformareapigmențilororanjînpigmențiroșii.DupăCarelsșiShepherd
[CarelsM.ș.a.,1977;ShepherdD.,1977],pigmențiiroșiiseformeazăînmediiconținândextractde
drojdiesauazotatlapH6,5,iarceioranjînmediicuionideamoniulapH2,5.Wongaratăcăo
cantitatemaimaredepigmențiroșiiseproducelaunpHfinalmaimareca6,deoarecegrupările
aminoreacționeazăcupigmențiioranjpentruaformaderivațiiaminicirespectivi(roșii)lavaloride
pHrelativridicate.Aciditateainhibăputernicacesttipdereacție,faptpentrucarepigmențiigalbeni
șioranjseacumuleazăînmediilecupHmic.S-aconstatat,deasemenea,căvalorilescăzutedepH
arputeaficauzainhibăriiconidiogenezei(caîncazulmediilorcuionideNH4)[ChenM.H.ș.a.,
1993].

ÎncazulcultivăriiuneitulpinideMonascussp.peunmediunaturalcucassava,lapHde7,0
arelocopigmentațieoranj-roșie,dar,pentruunpHinițialsub4seformeazapigmențigalbeni
[YongsmithB.ș.a.,1993].
Alțifactoricareinfluențeazăproducțiadepigmenți
AdaosuldeTween80paresănuafecteze[ChiuS.W.ș.a.,1993]niciconsumulde
glucozădinmediu,niciratadecreștere,darmăreșteproductivitateaspecificădepigmentde
aproximativ6-8ori.Deasemenea,culturilesuplimentatecuTweenproducmaimultpigmentroșu
decâtgalben.ÎncazulstudiilorefectuatedeChiușiPoon,pemediulconținândextractdecartof,
extractdedrojdieșiglucozăs-agăsitcăoconcentrațiede0,4%Tweendeterminăproducereaa385
unitățidedensitateopticăpigmentroșuși356unitățidedensitateopticăpigmentgalben.
Tween80estecunoscutdealtfelpentrucreștereaproducțieideenzimecelulozolitice
șipentrucapacitateasademărireapermeabilitățiimembranare,facilitândînacestmodtransportul
compușilorînafaracelulei,probabilșiîncazulpigmenților.
În1995Young-Justudiazăefectulunorsubstanțeimplicateînbiosintezapigmenților
dinMonascusșiaratăcăacidulcrotonicșisorbic,laconcentrațiijoaseîmbunătățescproducțiade
pigmentfărăamăriapreciabilmasademiceliu.
S-aobservat,deasemenea,căutilizareaaciduluisorbicșiaesteruluietilicalacestuia
estededouăorimaieficientăpentrupigmentogenezădecâtacidulcrotonicșiesterulsău.Înplus,au
fosttestațiacidulcinamicșivinilacrilicpentrucapacitateaacestoradeainițiasintezapigmenților.
Culoareaculturiisuplimentatăcuacidcinamicafostpredominantroșu-închis,darcuoscăderea
producțieidepigmenți.Prezențaesteriloretiliciaiacestordoidinurmăaciziadeterminattotușio
creșteresemnificativăaproducțieidepigmenți.
Producțiadepigmențiînstarecristalinăîntimpulfermentațieipoateavealocîn
prezențaunuiinductor.Acestcompuspoatefiesterpoli(oxietilen)sorbitansauacidpalmitic,ulei
vegetalșitriesteriaiglicerolului.Aceastămetodăproducepigmențicristalinioranjcuoeficiențăde
7%,înprezențaglucozeicasursădecarbon.Deasemenea,1%Tween80înmediuldecultură
determinăproducereacristalelordepigmențioranj[MartinkovaL.ș.a.,1995].
ProducțiadepigmențiafoststudiatășiîncazulimobilizăriicelulelordeMonascussp.
pentruaseexplicadecefungulproducemaimultpigmentînculturisolide,decâtînsubmers.
ImobilizareamicroorganismuluiînHydrogeladeterminatoscădereaproducțieidepigment,
rezultatdatorat,separe,rezistențeidifuzionaleapigmentuluiprinstratuldeHydrogel.Adaosulunei
rășiniadsorbantepolimericesterile,neionicelaculturadeMonascusamăritatâtproducțiade
pigment,câtșivitezadebiosinteză[EvansP.J.ș.a.,1984].
PentruevaluareașioptimizareaproduceriidepigmențidinMonascus,s-apusla
punctometodădemăsurareapigmentațieiînbioreactor,prindeterminareaspectrofotometricăa
parametruluideiluminareL[SanterreA.L.ș.a.,1994].

CAPITOLUL5
BIOSINTEZAPEMEDIISOLIDE
Mediuldeculturătradiționalpentrubiosintezaînsuprafațăesteorezul,dar,înafară
deacesta,porumbulpoatefi,deasemenea,utilizatcasubstrat.Varietățiledeorezcuconținutscăzut
deglutensuntmaibunepentruapreparaang-kak-ul,întimpceboabeledeorezcuconținutmarede
glutentindsărămânălipite,reducândastfelsuprafațadeformareapigmentului.Procedeulcelmai
simpludeobținereapigmențilorînsuprafațăcuprindeoseriedeetapereferitoarela:sterilizarea
orezuluiumezitînprealabil.,inoculareacuoculturădeMonascus,incubarea,uscarea,măcinarea,
ambalarea[KunzB.ș.a.,1987;JuJ.Y.ș.a.,1994;MiyakeT.ș.a.,1984].
UmiditateaoptimăinițialăaorezuluiceurmeazăaficultivatcuMonascus
purpureussesitueazăînjurulvaloriide25%-30%,diferindcutulpinautilizată.Pentrutulpinade
MonascuspurpureusDSM1379,[TengS.ș.a.,1995],umiditateaoptimăafostde24%,iaradaosul
deapăîntimpulfermentăriiainfluențatnegativprocesul.
În1995,K.E.ByounșiY.S.Han[ByounK.E.ș.a.,1995]aratăcăpentrutulpinade
Monascuspurpureusfolosită,pH-uloptimalmediuluiafost6,2iaractivitateaapei,aw=0,97,în
timpcetemperaturadeincubareafost30oCșiduratadesterilizareaorezuluide20deminute.
În1977SlugenD.șiRosenbergM.aratăcăproducereadepigmențidecătre
MonascuspurpureusATCC16424întimpulfermentațieipesubstratsolidconținândcereale
depindenunumaideconținutulinițialdeapăcâtșideniveluldeacidifiere,tipuldeacidutilizatși
deregimuldesterilizare.Celemaibunerezultates-auînregistratdacăs-autilizatorez,apoigrâu
sausubstrateexpandate[SlugenD.ș.a.,1977]producțiadapigmențifiindinversproporționalăcu
conținutuldeproteinădinsubstrat.Condițiileoptimedebiosintezăs-auînregistratlatemperaturade
28oCșiumiditateainițialăde37,5%,înmediuacidulatcuHCl0,1M.După400oredefermentare
s-auobținut1931U400și1057U500/s.u.OunitateU400afostdefinitădreptcantitateade
pigmentextrasăcuetanol40%prinprocedeuldeextracțiealautorilor,careesteechivalentăcu1
unitatedeabsorbanțăîncuvede1cm,la=400nm.Înmodsimilars-adefinitși1U500.
StudiulproducțieidepigmențidinMonascuspurpureusînculturăsolidăafost
efectuatdeM.JohnsșiS.Deidre[JohnsM.R.ș.a.,1991]peorezși,comparativ,peunmediu
sinteticsolidificatcucarageenanșiextrudatînparticuleasemănătoarecuboabeledeorez.Autorii
auconstatatcăpH-uloptimafostde6,iarumiditateainițialăoptimăde56%.Umiditățimai
scăzutedeterminăreducereadrasticăacantitățiidepigmenți.
Pentrureducereacontaminăriiorezuluifermentat,H.Kawabaraș.a.propuneotratare
aorezuluicuosoluțiedeacidcitric0,2-1,0%,la4oCpestenoapte,înaintedeutilizare.O
concentrațiecelpuținegalăcu0,5%deacidcitricprevineceamaimareparteacontaminării
microbieneîncultură.CulturiledeMonascuspeoreztratatcuacidcitricproduccantitățimaimari

depigment,concentrațiimaimicideacidmalicșisuccinic,1-propanol,1-butanoletc.șivolume
comparabiledeetanol.
Biosintezapigmențilorînsuprafațăesteputernicinfluențatădepresiuneaparțialăa
oxigenuluișiadioxiduluidecarbon[HanO,ș.a.,1991;1992].
S-ademonstratcăîntr-unfermentatorcuaerare,presiunileparțialealeO2cuprinse
întrevalorile0,05-0,5atmosfereșipresiuneaparțialaaCO2constantăde0,02atmdetermină
formareadecantitățimaridepigmențicuunmaximla0,50atmO2.Presiuniparțialemaimiciale
CO2laovaloarede0,21atmpresiuneO2determină,deasemenea,oproducțiesporitădepigmenți.
MaximulconsumuluideoxigenșialproduceriideCO2s-aînregistratdupă70-90oreși,respectiv
la60-80ore.Condițiileoptimepentrupigmentogenezănusuntaceleașicapentrucreștere.
În1990,LotongșiSuwanarit[LotongNș.a.,1990]propunometodădeproducerea
ang-kak-uluiînsacideplastic,utilizândotulpinădeMonascuspurpureus.Ang-kak-ulpoatefi
produsdoarîncazulunuinivelscăzutalumiditățiiinițiale.Eiexplicăacestmecanismprinfaptulcă
activitateaglucoamilazeicreșteodatăcucreștereaumiditățiiinițialeasubstratului.Astfel,la
umiditățiinițialecrescute,glucozaesteeliberatărapiddeglucoamilazăîncantitățicareinhibă
pigmentația,darînaceastăsituațieglucidulestetransformatînetanol.Adăugareadediferite
cantitățideglucozăînorezulcuumiditateinițialăscăzută,înaintedefermentare,confirmăfaptulcă
glucidulpoateaveaunefectinhibitorasuprapigmentogenezei.[4]
Separareapigmențilorroșii
Extractulbenzenicafostconcentrat,apoiafostadăugatăacetonăobținându-seun
precipitatbrutcareafostspălatsuccesivcuacetonășieter.Înurmarecristalizăriipigmentuluidin
Et-OHaurezultataceroșii,reprezentândunamestecderubropunctaminășimonasco-rubramină.
Decelemaimulteoriîntregulamestecdepigmențiesteextrasdinmediuldecultură,
determinându-sedensitățileopticeladiferitelungimideundăcorespunzătoarefiecăreiculori.
ConcentrațiapigmențilorextracelularidinmediuldeculturăesteexprimatăcaUnități/mlmediu
[ChiuS.W.ș.a.,1993]șiestecalculatăprinmultiplicareadensitățiiopticelamaximuldeabsorbție
(citităfațădemediuldeculturăînaintedeinoculare,carereprezintăblancul)cufactoruldediluție.
Productivitateaspecificădepigment(Unități/gcelule)sereferălacantitateadepigmentpeunitatea
debiomasă[ChiuS.W.ș.a.,1993].[4]
Spectreledeabsorbțiealepigmențilorextrașiîndiferițisolvențiorganici(metanol,
cloroform,etanol,acetonă)prezintădouăpeak-uricareindicădouăculoridominante.Maximuldin
jurulvaloriide390nmaparținecomponenteigalbene,întimpcepeak-uldelaaproximativ500nm
revineculoriiroșii[BroderC.U.ș.a.,1980].Solventulcelmaiutilizatestemetanolul
datorităeficiențeisaledeextracție,saucombinațiacloroform:metanol,1:1[FabreC.E.ș.a.,1993].
PentrupreparareaextractuluideMonascuscumetanolseefectueazămaimulte
extracțiisuccesivealemiceliuluiuscatcusolventpur(puritateanalitică)[LeistnerL.ș.a.,1991],
dupăcaremetanolulesteevaporatînatmosferădeazot,iarreziduulestepăstratîntr-unexicator.

SeparareacromatograficăsepoateefectuafiepehârtieWhatmanno.1[WongH.C.
ș.a.,1977],fieînstratsubțirepeunsuportdesilicagel,utilizândmaimultevariantealeamestecului
desolvențipentrueluareaprobei.
Sistemuldedevelopareaplăcilorconținândprobelepoateconținebezen,cloroform
șimetanolsaucloroform,metanolșiacidacetic[CarelsM.ș.a.,1977],precumșialtevarianteale
amesteculuidesolvenți.Pentrufiecarespotrezultatdupădeveloparesedeterminăfactorulde
retenție,Rf,carediferăînfuncțiedeculoareapigmentului.
Fink-GremmelsșiL.Leistneraustudiatcomparativseparareacromatograficăa
pigmențilordintr-unextractmetanolicdeM.ruberșiunextractdinpulberedeang-kak.Înurma
separăriiprincromatografieînstratsubțireacelordouăamestecuridepigmențiaurezultatceletrei
grupetipicedepigmenți:galben,portocaliu-roșușiroșu.Separareaextractuluideang-kakarămas
incompletă.ÎnextractuldeM.rubers-augăsittreipigmențidiferițicuurmătoarelevaloriRf(pe
geldekieselgur60,eluant:metanol)[Fink-GremmelsJ.ș.a.,1989]:
Extractang-kak Rf
roșu 0,79-0,80
roșudeschis0,76-0,83
roșuînchis0,83-0,94
galben0,89-0,91
ExtractMonascus
roșu –-
roșudeschis0,80-0,87
roșuînchis0,85-0,87
galben0,89-0,93
Laseparareacromatograficăînstratsubțireprinfolosiredeacetonitril:apă:tetra-
hidrofuran(40:50:10)aurezultatpentruextractuldeMonascuscincibenziseparate,fracțiunea
galbenaavândvaloriRFde0,09-0,12;întimpcefracțiunileroșiiauvalorile0,57-0,60;0,62și
0,67.
Spectrulînvizibilpentruextractuldeang-kakaprezentatdouămaximedeabsorbție
la423nmși499nm.LaextractuldeMonascusauapăruttreipeak-uri:la387nm(galben);498
nm(roșudeschis)și510nm(roșu),fiecarepeakreprezentândcelpuțindoipigmențidiferiți.La
toatespectrele,domeniuldintre192nmși205nmreprezintăpărțilemediuluisolubileînmetanol.
[5]

CAPITOLUL6
UTILIZAREAPIGMENȚILORDINMONASCUSÎNINDUSTRIAALIMENTARĂ
PrincipaleleutilizărialepigmențilordinMonascusatâtsubformădeorezroșucâtși
subformădeextractsereferă,înprincipal,laurmatoareleproduse:
-produsedincarne;
-pastădepestefermentat,produsetradiționaleasiaticedenumite“surimi”,“mirin”;
-sos“hoi-sin”,pastă“miso”,sosdesoia,pastădesoia,“tofu”,ketchup,sosde
banane[DizonE.I.ș.a.,1984];
-vindeorez(“shaoxin”),brandy,lichior;
-otetdinvinrosudeorez,murături,pastediferite,snacks-uri,cereale
-băuturidetoatetipurile
-ciocolate,marmelade,înghetate;
-coloranțiînhranapentruanimaledecasă[YuehM.ș.a.,1983;RashbaumS.
ș.a.,1983].
-produsecosmetice(săpunuri,creme,ferduri);
-coloranțipentrupărșipentrutextile.
Îndiferiteleaplicații,pigmențiidinMonascussuntutilizațisubmaimulteforme,în
funcțiedenecesități:
-subformădematerieprimă,cainocul,pentruproceseledefermentație;
-subformădegranulepentruproduselealimentare;
-pudră(dupăuscareșipulverizare);
-extract;
-lichid(cusolubilitateînapăsauulei).
Deexemplu,firmaBIO-FERMcomercializeazăcolorantuldinMonascusînmaimult
de20deformediferiteprinsolubilitate,culoare,pudră,tabletesaulichide,toateproduselefiind
însoțitedeBio-certificat.Înfuncțiedeintensitateaculorii,produseleFRP(FermentedRicePowder)
sauFRPP(FermentedRicePowderPigment)suntcaracterizatedeunnumărreprezentândvaloarea

culorii-“color-value”.Înplusexistăprodusespecialeobținuteprinfermentareaaltorcerealesau
materiiprimeagricoledecâtorezul:(extractdeorez,grâu,sorg)precumșiprodusecuacțiune
farmacologică(MONASTIN-cuconținutridicatdemonacolină).
Orezulroșuesteutilizatdeasemeneapentrucolorareaproduselorvegetarieneînlocuitoare
aleproduselordincarne,oferiteconsumatorilorînGermaniadefirmaDe-Vau-GeGesundkostwerk
GMBH,careimbunătătesteaspectulacestora,făcându-lesăsemenecucarneaprinadaosulde
pigmențidinMonascus[LeistnerL.,1994].
Afostpuslapunct,totodătă,unprocedeudedetectareapigmențilordinMonascusîn
produseledincarne[HenningW.ș.a.,1992].Înacestscop,probeledegresatesuntsupuseextracției
cuunamestecde98:2deNaOHșiNH4OHconcentrat,purificatepeocoloanăRp18,iar
pigmentulestedetectatfieprinTLC(silicagel)sauprinfotometrie.
MucegaiuriledingenulMonascuspotfi,deasemenea,utilizatelafabricareaunorbăuturi
fermentate.StudiilecomparatealefermentațieialcooliceaorezuluicuAspergillus,Rhizopusși
Monascus,auarătatcălichidulfermentatcuAspergillusnuestebundebăut,celcuRhizopuseste
bun,iarlichidulrezultatînurmacultivăriitulpiniideMonascusarputeafiutilizatpentruonouă
băuturăalcoolică.Calitățileacesteiadinurmăsereferălaaciditateadatoratăaciduluisuccinicși
malicșilaaromacaracteristică.
În1992,O.Shigeoșialțiipropunobținereaunuisortimentdebrânzăroșie,cuungust
excelent,utilizânduninoculdeMonascusankasauMonascuspurpureus.Microorganismulafost
colectatdinmediuldeculturășiinoculatpeosuprafatădebrânzăcheddarsterilizatăcualcoolprin
sprayereșicrescuttimpde10zile.Brânzarezultatăafostapoiincubatăla12oCtimpde30dezile
pentrumaturare.
Deasemenea,încombinațiecualtemucegaiuri,Monascuspoatefiutilizatîntăriledin
Orientlareciclareadeseuriloruscatedepestepentrupreparareadecondimente.Astfel,pesteleuscat
estereciclatprinamestecarecuboabedeorezșiinoculatcuAspergillusoryzaesauAspergillus
soya,pentruasepreparakoji.Acțiuneaenzimelorhidroliticedinacestemicro-organismeareloc
timpde72ore,apoiseadaugăRN-azasintetizatădeMonascus.Metodaesteeficientă,iar
condimentulastfelpreparatarecaracteristiciorganolepticeexcelente.[4]

UTILIZAREAPIGMENȚILORDINMONASCUSÎNINDUSTRIA
PREPARATELORDINCARNE
Utilizareanitrațilorsaunitrițilorînindustriapreparatelordincarneareolungă
tradițiepentruimbunătățireaculorii,aromeișiconservăriiacestorproduse[LechowichR.V.ș.a.,
1978;YarbroughJ.M.ș.a.,1980].Totuși,nitrițiisuntsubstantecutoxicitateconsiderabilă,fiind
folosițiîncantitățipecâtdemiciposibil,doaratâtcâtestenecesar[SebranekJ.G.,1979].De
exemplu,dinanul1981înGermaniaadăugareadenitrițiafostredusăcu20%,iarutilizarea
nitrațilorafost,deasemenea,restricționată.Dealtfel,uniiconsumatoriaipreparatelordincarne
obiecteazălaprezentanitritului,chiarîncantitățimici.Azotițiiprezintăatâttoxicitatedirectă,câtși
toxicitateindirectă.Toxicitateadirectăsedatoresteputeriioxidanteaazotițilorînprezentacărora
pigmențiiheminicitrecînforma“met”prinoxidareaFe2+înFe3+[CassensR.G.ș.a.,1979].O
astfeldeoxidarenuestecompatibilăcuviata,deoarecemethemoglobinanumaiasigurătransferul
oxigenului.Toxicitateaindirectăaazotituluisedatoresteparticipăriiacestuialaformareade
nitrozamine,substantecuacțiunecancerigenădovedităpeanimaleledeexperientă[BanuC.,1985].
Dinacestemotiveînprezentsecautăsursealternativedesubstituențiainitrițilorșinitraților,
dintrecareceimaiimportanțisunt:pigmentuldinrosudesfeclă,colorantuldinpaprika,pigmenții
heminici,ascorbațiișiacidulascorbic,sorbatuldepotasiuprecumșiutilizareaprocesuluide
radapertizareetc.[SebranekJ.G.,1979].
PigmențiiroșiidinMonascusreprezintăunposibilsubstituentalnitrițilorșinitraților,
putândfiadăugațiînpreparateledincarne,fieînstarerelativpură,caextractsau,direct,subformă
deorezrosufermentat.
DemaimultesecoleorezulrosufermentatesteutilizatîntărialeAsieipentrupreparatele
tradiționaledincarne,atâtpentrutratareasuprafetelorfripturilordeporc(zasau),șiderată(sauya),
câtșipentrupreparareasosurilorutilizatedreptcondimentepentruacesteproduse.Deasemenea,
orezulrosuesteadăugatșiînpreparateletradiționaledincarnecumsuntcârnațiichinezesti(ia
chang)pentrualeconferioculoareroșieatractivă,aromășipentruconservare.
RecentînChinaaufostintrodusepepiatănoitipurideprodusedincarnenumite
“welcomesausage”sau“hotulxiang”,derivatedincârnațiiautoclavați,“ambient-stable”,din
Germania.Acesticârnațichinezesti,încadrațiîngrupul“WesternStyleMeatProductsofChina”
[LeistnerL.ș.a.,1991],conținorezrosudinMonascus,produsșiexportatdecâtevamaricompanii
dinChina,cumsuntNingxiaR.D.NaturalPigmentCO,YinchuansauNingxia.
ÎncelemaimulteprodusedincarnedinEuropasuntadăugaținitriți(saunitrațicare
suntredușilanitriți)pentruculoareașiaromatipicădecarnepreparată,pentruaprevenioxidareași
pentruconservare.OrezulrosudinMonascusafostutilizatîncadrulInstitutuluiGermanpentru
CarneKulmbach,înexperimentedeobținereacârnațilortip“bologna”saufermentați,cuintenția
deaînlocuinitriții/nitrațiitoxicidinproduseînmodtotalsaumăcarparțial,fărăreducerea
proprietățilorsenzorialetradiționale[Fink-GremmelsJș.a.,1989,1991].Înacesteexperimentes-a

utilizatextractdeMonascusînlocdeorezrosudeoareceareocompozițiemaiuniformă,dozarease
poatefacemaiexact,iarrezultatelesuntsimilare.S-aconstatatcămenținereaproprietăților
senzorialedoritedeconsumatoresteposibilăpânălaoreducereacantitățiidenitrițicucelmult
60%.Produseleastfelobținuteauoculoaresuperioarășimaistabilădecâtîncazulmartoruluice
conțineacantitateatradiționalădenitriți.Prinmicsorareaconținutuluideazotițiînmodsubstanțial,
esteredusăcantitateadenitrozaminecancerigeneceaparînprocesuldefabricare.
În1993,C.E.Fabre,A.L.Santerreșialțiiprezintărezultateleutilizăriiextractuluide
Monascusînmaimulteprodusedincarne:cârnați“Toulousan”,uscați,“Strasbourgan”șipatede
ficat[FebreC.E.ș.a.,1993].Eiauutilizatcantitățicuprinseîntre0,2și1,2gextractdeMonascus
perkilogramdemixturadecarne,comparândrezultatelecucelealefolosiriicosenilei(E120),
nitratuluidepotasiu(E252)șianitriților(E249).Afoststudiat,deasemenea,graduldedecolorare
apigmențilordinMonascusintrodușiînpreparatelemenționate,dupăprocesuldepasteurizare,la
80oC,1oră(cârnați“Toulousan”),dupădeshidratarela13oC,45zile(cârnațiuscați),uscarela
85oC,30minute(cârnați“Strasbourgan”)sausterilizarela120oC,30minute(patedeficat).
RezultatelearatăcăoconcentrațiecorespunzatoaredeextractdeMonascuspoaterezistarelativ
binetratamenteloraplicate.După3lunidepăstrareapreparatelor,culoareaacestorarămânestabilă
(stabilitateaproximativ95%).Înurmaevaluăriisenzoriales-aarătatcănumai4dincei12testați
ausesizatdiferenteîntreproduselecoloratecuaditiviitradiționalișicuextractdeMonascus.
Înafarădevaloareadecolorant,extractuldeMonascusprezintășiproprietățideconservant
[OberP.ș.a.,1989].Unuldintremotiveleutilizăriinitrițiloresteșiefectulinhibitorasupra
microrganismelornedorite.În1977,Wong[WongH.C.ș.a.,1977]izolasedejadinculturiledeM.
purpureusosubstantăantibiotic,numitămonascidinaA,careademonstratactivitățiinhibitoare
asupraunormicroorganismedingenulBacillus,StreptococcusșiPseudomonas.
În1989,ChenșiTsangauobservat,pentru8din10tulpinideMonascusinvestigate,efecte
bacteriostatice,înspecialfatădeStaphylococcusaureus.Fracțiilebacteriostaticenusuntcolorateși
suntstabilelacăldură(20minutela120oC).EfectulbacteriostaticamaifostevidențiatdeFink-
Gremmels(1989)șiLeistner(1991),pesistememodelșiînprodusedincarne.Eiaudemonstratcă
efectulinhibitordepindedespeciiledebacterii,decantitateadeinoculșidetimpuldeincubare.
Maisensibiles-audemonstrat[Fink-GremmelsJ.ș.a.,1989]afimaimultespeciideBacillus,
Listeriamonocytogenesiar,dupaoperioadădeincubaremaimareșiStaphylococcusaureus.În
general,bacteriileGrampozitiveaufostmaisensibilelaantibioticuldinMonascusdecâtceleGram
negative.Deexemplu,încârnațiitipBologna,L.monocytogenesafostinhibatăla4000ppm
extractdeMonascus,înmodsimilarpentru80ppmdenitrit,darmultmaievidentdecâtîncazul
cloruriidesodiu.Încârnațiifermentațiadaosuluzualdenitrit(120ppm)inhibăSalmonellassp.mai
binedecâtextractuldeMonascus(4000ppm),iarrezultatelesuntsimilareșipentruL.
monocytogenes.Lactobaciliidorițiîncârnațiifermentaținuaufostinhibaținicideextractulde
Monascus,nicidenitriți.

ALTEUTILIZĂRIALEPIGMENȚILOR
PigmențiiprodușideMonascusauutilizărișiînindustriadecosmetice,pentruobținereade
fardurisauvopseledepăr.Înacestscop,acțiuneacolorantăaacestorpigmențiafostcomparatăcua
celorextrașidingardenia,sofran,cacao,cosenilăetc.Pentruobținereadefarduriconținândculori
naturales-auutilizatparticuledefibroinăregenerată,tratatecupigmențidinMonascusșialtesurse,
înprezentasărurilordealuminiucamordanți.Particuleledefibroinăaufostdispersateîntr-osoluție
conținândpigmenții,încălzitela60-100oCtimpdeooră,filtrateșiapoidispersate,încălzitela70
-80oC,timpde30minute,filtrateșiuscate.

EFECTEDIETETICEȘIANTITUMORALEALEEXTRACTULUIDEMONASCUS
Cercetărilestiințificedinultimaperioadăauconfirmatcalitățilefarmacologiceși
efectelebeneficealeorezuluirosu,înspecialreducereacolesteroluluitotaldinsânge,aHDL-
colesteroluluișiavaloriitrigliceridelorsanguine,ceeacedeterminăscădereatensiuniisanguine
[KohamaY.ș.a.,1987;MartinkovaL.ș.a.,1995].
ProduselefermentațieicuMonascussuntrecomandateînAsiașiîncazulunor
regimuri,deexempluîntratamentulimpotrivahiperlipoproteinemiei.În1980,EndoaizolatdinM.
ruberunmetabolitnumitmonacolinaK,carenormalizeazăhiperlipoproteinemiaindusălasobolani.
MaimultespeciialegenuluiMonascuspotproducemonacolinaKșiomologiiacesteiaînurma
fermentațieiînsubmers;monacolinaesteuninhibitoral3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzimaA
(HMGCoA)reductaza,enzimăcarelimiteazăratadesintezăacolesteroluluiînsângeleuman.
Acelașiautoraratăcăunadincauzelemajorealemortalitățiiîntăriledezvoltatesuntbolile
coronariene,avândcamanifestaredebazăateroscleroza,cauzatădedepuneriledegrăsimipe
pereteleinternalarterelor;acestegrăsimiaudreptcomponentădebazăcolesterolul.Colesterolul
estesintetizatdinacetil-CoAprintr-oseriede20dereacțiienzimatice.Înurmatestăriia8000de
tulpinidemicroorganismeprivindcapacitatealordeaproduceuninhibitoralsintezeisterolilorin
vitro,EndoșiasociatulsăuSankyo(1985)audescoperitcăMonascuspoateproducemonacolinaK,
monacolinaJșiL,dihidromonacolinaLșimonacolinaX.Toțiacesticompușisuntînrudiți
structuralșisuntinhibitorispecificiaiHMG-CoAreductazeicarecatalizeazăreducereaHMG-Co
Alamevalonat.Încelemaimultetesuturi,modificareaactivitățiiacesteienzimeestestrânslegată
demodificăriînratasintezeicolesterolului[EndoA.ș.a.,1985;KomagataD.ș.a.,1989].
ÎnexperiențeleefectuatepecobaidecătreJ.Fink-GremmelsșiL.Leistners-aindusnutritiv
ohiperlipoproteinemielaanimale,manifestatăprinvaloriridicatedetrigliceride,princresterea
colesteroluluisericșiavalorilorcolesteroluluiHDL.
Oadministrareaditivădeextractdeang-kakaduslaoreducereatrigliceridelordependentă
dedoză,laoscădereevidentăaconcentrațieidecolesterolșiacolesteroluluiHDLînfazainițială
(24deore).Laoadministraremaiîndelungatădeang-kakrezultădiferenteîntremasculișifemele.
Astfel,dupăuntratamentde20dezile,valoriletrigliceridelors-aumicsoratsemnificativlamasculi
numaiîngrupadedozaremaximă,iarlafemeleîntoateceletreigrupededozare(200,500și1000
ppm).Înceeaceprivestenivelulcolesterolului,numaifemeleledingrupelededozare500și1000
ppmprezentau,după20dezile,valorievidentmaiscăzute.S-aconstatat,îngeneral,influenta
pozitivăaextractuluideMonascussolubilînmetanolasuprametabolismuluilipoproteinelorla
sobolani[LiC.ș.a.,1996;1998].
Sobolaniihrănițicudietecaresăinducăhipercolesterolemia[ChanglingLș.a.,1998;YanZ.
ș.a.,1995]careausuferituntratamentcuextractdeMonascusaudemonstratoscădere
semnificativăacolesteroluluitotal(TC)șiafracțiuniiHDLacolesteroluluidupăoperioadăde
maximum60dezile.

S-auefectuat,deasemeneamaimultestudiiprivindefecteleantihipertensivealeextractelor
deMonascuspepaciențivoluntarisuferinddehiperlipidemie[KiyoshiIș.a.,1995;SviridovDș.a.,
1987;WangJș.a.,1997].S-aconstatatoscădereaniveluluicolesteroluluitotal,fracțieiHDLșia
trigliceridelordinsângelepacienților,concomitentcuoreduceresemnificativăatensiuniisanguine.
ExtracteledinMonascuscuproprietateadeareducecolesterolulsuntcomercializatesub
diferitenume:Pravasin,Lovastatin,Simvastatin,Mevastatin.Unpatentjaponezdin1985descrie
reducereatensiuniisângeluidecătreorezulrosusaudeextractulalcoolicalacestuia.Extractulde
MonascussubnumeledeMONACOLINesteunprodusdieteticpepiată,prezentândurmatoarele
caracteristici:
-carbohidrați 75%
-proteină 15%
-fibre 2%
-lipide 1,2%
-apă 7%
-cenusă 1,5%
-plumb <0,5g/g
-arsenic <0,25g/g
-fosfor 0,2-0,3%
-MONACOLINA-5mg/g-20mg/g
Preparatul“wenstardin“capsuleesteunmedicamentrecentînregistratde
UniversitateadeBiotehnologiidinPekin,avândlabazăextractedeMonascus.Produsulaprimit
CertificatulpentruNouaMedicinădelaMinisterulSănătățiidinChinaînoctombrie1995.
Înurmastudiilorefectuatepesoarecicutumoriindusecu12-O-tetradecanoilforbol-
13-acetat[YasukawaK.ș.a.,1994;1996]s-aconstatatcăadministrareadeextractdeMonascus
poateinhibadezvoltareatumoriișinuprezintătoxicitate.Acelașiefectl-auavutderivațiiazafilonici
dinTalaromycesluteus:sclerotiorina,sclerotioraminașichaetoviridinaA.

EVALUAREATOXICOLOGICĂAEXTRACTULUIDEMONASCUS
Înurmatestelorefectuateîn1991deFink-GremmelsșiLeistner,înextractuldeMonascus
nuafostdetectatăniciunadincele40demicotoxineanalizate,dincelepeste300cunoscute.
Cercetărileaufostcontinuatecutestebiologice,prinevaluareatoxicitățiiacuteaextractuluipe
soarecișisobolani,demonstrându-secătulpinadeMonascuspurpureusstudiatăestelipsităde
toxicitate.
Astfel,dupăadministrareapreoralade5g,respectiv10g,dinamesteculdepigmențiobținut
dinM.purpureusnus-auconstatatnicimodificăridecomportamentacut-toxice,nicimodificăriale
organelor,determinatepost-mortem.Maseleorganelor-ficat,splină,inimă,plămâni,timus,glande
suprarenaleșiorganegenitale-nuauprezentatabateriindusedeacestesubstante.Înmodspecialnu
s-auconstatatmodificăriîntesuturilegrase.Prinurmare,dozamedieletalăaproximativăpentru
soareciestemaimarede10g/kilocorp.Verificareacudozemaimarinuafostposibilădatorită
capacitățiiredusedesolubilizareaamesteculuidepigmenți[LeistnerL.ș.a.,1991].
Înplus,s-austudiat“invitro”citotoxicitateașigenotoxicitateaextractuluideMonascus,
demonstrându-secăpotențialulgenotoxicalextractuluiestemultmaiscăzutdecâtacelaal
nitrozaminelordincarneapreparată[LiC.ș.a.,1995].
RecentauexistatafirmațiicămucegaiuriledingenulMonascusformeazăpelângă
pigmențișimicotoxine,înspecialcitrinina[Fink-GremmelsJ.ș.a.,1998PastranaL.ș.a.,1996].
Citrinina,asacumsecunoastedemaimultăvreme,esteprodusăpealimentedespeciialegenurilor
PenicilliumșiAspergillusșiesteomicotoxinăcuacțiunenefrotoxică.
ProducereadecitrininădecătretulpinadeMonascusutilizatăpoatefievitatăprin
screeningultulpinilor,prinmodificareacondițiilordecultură(adițiadeacizigrași),acondițiilorde
aerare(limitareaagităriișiaerării),adăugareasecvențialădesubstrat,alegereacorespunzatoarea
surseideazot[Blanc,P.J.ș.a.,1995;1997].Deasemenea,Blancș.a.propuncasoluțieoptimăa
îndepărtăriicitrininei,detoxifiereaprindistrugereamoleculeiacesteiautilizândenzimecuacțiune
peroxidazicăînprezentaHOînmediuldereacție.
Cutoateacestea,cantitateadecitrininaînprodusulfinitesteatâtdescăzută,încâtnu
potapareefectenegative,întimpcepotențialultoxicalnitrituluiestemultmaimare.

ASPECTEPRIVINDLEGALITATEACOMERCIALIZĂRIIOREZULUIROȘUÎN
ȚĂRILEEUROPEI
Odatăcuintroducerea“orezuluirosufermentat”pepiataeuropeanăs-apusproblema
dacăacestprodusesteunaditivalimentar,subiectpentruavizarealuilafolosireaînpreparatele
alimentaresauuningredient,acăruiculoarecaaaltoralimenteputerniccolorate(sfeclăroșie,
spanac)îiconferăproprietateadeaimbunătățiaspectulalimentelorînmodspecific.Părerileaufost
impărțite:astfel,deciziadin20iunie1995aTribunaluluiAdministrativBaden-WuerttembergLGH
astabilitcăorezulrosuesteunaditivalimentardeoareceesteutilizatdoarpentrucolorarea
alimentelor.
ÎnArticolul1secțiunea2dinGuide-line89/107/EEC,orezulrosufermentateste
cuprinscaingredientalimentar,decinuestenecesarăopermisiespecialăpentruutilizarealui(după
DietrichGorny,ALLOKGmbH,Germania).
Ingredientelebucătărieiasiaticenusuntutilizatedoarpentrupreparareaproduselor
alimentareasiatice,cisuntlargrăspânditeșiînEuropa,asacumestecazulorezuluirosu.Sosul
“Hoi-sin”,devânzarecasospentru“barbeque”chinezesc,esteutilizatcasosuniversalpentrugrătar.
“Miso-paste”esterecomandatănudoarcaingredientpentrutoatetipuriledemâncareînspecial
supesauciorbedepeste,darșipentruconsumuldirect.Prinurmare,utilizareaorezuluirosunueste
limitatălapreparateledinAsia,acestingredientputândfideasemeneafolositpentrupreparareași
producereaaltoralimente.
Dacăsingurulscopalutilizăriiluiarficuloarea,acestafiindșisingurulcriteriude
folosire,atunciorezulrosuarputeafiîncadratcaaditiv,fiindsubiectpentruadmitereapepiată.
Acestprodusînsăestefolositpentrumaimultescopuri,incluzândaroma,culoarea,efectelede
conservant,efecteledietetice,timpdesecolebucurându-sedeolungătradițieîntăriledinOrientul
Îndepărtat.ÎnGermaniașiînEuropa,utilizarealuiestepracticatădemaimultde10ani,înspecial
dreptcolorant.ConsumulestimatînGermaniaesteînprezentdeaproximativ300tone/anșiesteîn
crestere,iardacăindustrianuaraveareținerifatădeeventualelerestricții,crestereautilizariiar
puteasăfieexplozivă.

ALȚICOMPUȘIDEINTERESINDUSTRIALSAUFARMACEUTICPRODUȘIDE
MONASCUS
EnzimeMucegaiuriledingenulMonascusproduc,pelângăpigmenți,oseriedeenzime
hidroliticecumsuntalfa-amilaza,glucoamilaza,-galactozidaza,proteaza,lipaza,pectinazași
celulaza[JuzlovaP.ș.a.,1996].Pentruproducerea-galactozidazeiutilizatălarafinareazahărului
(înscopulclivăriicapetelor-D-galactozidicedinoligozaharideledinfamiliarafinozei),sepoate
utilizamucegaiulMonascusanka,cultivatpedeșeuridetrestiedezahăr[Wong-Leungș.a.,1993].
Aceastăenzimăpoatereprezentaunco-produscepoatefiobținutîntimpulizolăriipigmenților,din
acelașilichiddecultură.Monascusankapoatefiutilizat,deasemenea,pentruproducerea
inhibitoruluimonoamino-oxidazei(MAO),eficientîntratamentuldepresiilor,maladieiParkinsonși
aaltordereglăripsihiatrice.
Monacolina.DinaltespeciideMonascus(ex.M.pilosus)s-aizolatuncompusdenumit
monacolina,cuproprietateadeaîntârziainvivosintezacolesterolului.Celmaibunsubstratpentru
sintezamonacolineis-adoveditafiunamestecdeglicerină,glucoză,extractdeporumbșiNaNO3.
Deasemenea,Endo(1980)adovedit[Fink-GremmelsJ.ș.a.,1989;LeistnerL.ș.a.,1991]căo
tulpinădeM.ruberproducemonacolinaK,cuefectinhibitorasupralipidelornesaponificabileîn
sisteminvitro.Totodată,s-ademonstratprincercetăriinvivoasuprasobolanilorcăohiperglicemie
indusăprindetergențipoatefiredusă,înfuncțiededoză,prinmonacolinaK.Spredeosebirede
pigmenți,acestcompusnuareunineldetetrahidrofuranonșidecinuesteînruditstructuralcu
coloranții.
AntibioticeSpeciiledingenulMonascussunt,deasemenea,binecunoscutepentru
capacitatealordeaproducesubstanțecuactivitatedeantibiotic.În1972,Wangșialțiiaudetectat
antibioticeîntr-unnumărdefungiutilizațiînproducereadealimentefermentatedinOrient[Hwa
L.W.ș.a.,1972].MonascuspurpureusesteunuldinfungiirecunoscuțiînOrientpentruactivitatea
saterapeutică,raportatăpentruprimaoarăîn1977decătreWongșiBau[WongH.C.ș.a.,1981].
În1981,WongșiKoehlerprezintăstudiileprivindproducțiașiizolareaunui
antibioticdinMonascuspurpureus,cultivatînsubmerspeunmediuconținândextractdedrojdie
[WongH.C.ș.a.,1981].Pentrupurificareașiizolareaantibioticului,mediuldeculturăafost
acidificatcu1NHCl,apoifiltratșineutralizatcuNaOHșiliofilizat.Antibioticulbrutobținutafost
solubilizatînetanol,apoiseparatpeocoloanădesilicagelșipurificat,înfinal,princromatografie
înstratsubțire.Autoriiauconstatatcăproducțiadeantibioticestefavorizatădecultivarea
microorganismuluipemediisolidesaulichide,fărăagitare.Ceamaimareparteacantitățiide
antibioticestesecretatăînmediu,șiomicăporțiuneseaflăînmiceliu,fiinddificildeseparatde
pigmențiiprezenți.Cantitateamaximădeantibioticafostdetectatădupă15-17ziledeincubare.
Adițiadeacetatdesodiuainhibatproducțiadeantibiotic,daradeterminattransformarea
pigmențilororanjînpigmențiroșii.
Antibioticulizolat,cașiunpigmentgalbenfluorescentsintetizatauculoareagalbenă
înluminăvizibilășiverde-fluorescentînluminăultravioletă.Mutantele“albino”șislabpigmentate
obținuteanteriordeWongnuauprezentatactivitateantibacteriană,întimpcemutantele

hiperproductiveînpigmentsintetizeazăantibioticul.Mediiledeculturăcaredeterminăproducerea
depigmențioranjinduc,deasemenea,șibiosintezaantibioticului,iarprezențazinculuimărește
producțiaacestoradecătreM.purpureus.
ActivitateaantibioticuluiafosttestatădeWongfațădemaimultespeciideBacillus
șiPseudomonas,fațădeE.coli,Salmonellatyphi,Shigellasonnei,determinându-sezonade
inhibițieîncentimetri.S-adoveditcăM.purpureusprezentaactivitateantibacterianănumaifațăde
Bacillus,PseudomonasșiStreptococcus:Bacillussp.(2,36);Bacillussubtilis(1,51);Bacillus
sphaericus(1,23);Bacilluscereus(1,24);Bacillusmegaterium(2,27);Streptococcusaureus(1,16);
Pseudomonaseisenbergii(1,14);Pseudomonasfluorescens(1,00)[WongH.C.ș.a.,1977].
OBIECTIVELECERCETARILORPENTRUACTIUNIALEPIGMENTILORDIN
MONASCUS:
-creareadenoiprodusefarmaceuticeprinprocesesitehnologiicurate;
-fundamentareastiintificasidezvoltareadetehnologiipentruconsolidareadiversitatii
biologice,concretizateprinobtinereaunortulpinideMonascussp.inaltproductive;
-optimizareametodelordeprevenireabolilorsidezvoltareadeterapiimedicaleindomeniul
dermatologieisiimunologiei;
-dezvoltareabiotehnologiilordesintezasubstantebioactivecuaplicatiiinfarmacologie,cu
impactasupracalitatiivietiisidezvoltariitehnologiceindomeniulbioinginerieisibiotehnologiei;
-dezvoltareadenoimaterialeprodusefarmaceuticeșiprocesebiotehnologicecuînaltă
valoareadăugată;
-crestereacompetitivitatiiisicreativitatii,adezvoltariiculturiiorganizationaleinsistemele
educatiei,cercetarii,precumsiinsistemulsanitar
Printrecelemaiimportanteaspectefarmaceutice,oreprezintaposibilitateadescaderea
colesteroluluicuajutorulacestuiprodus:
.Redyeast-peplaculinimiitale
FungiidegenulMonascussuntutilizațideaproapedouămileniiînțăriledinAsiadeEst.Încădepe
vremeadinastieiTang(secolul(sec.VII-IXd.Chr.)orezulfermentatcumonascuspurpureus
(cunoscutastăzisubdenumireade„redyeast”)erautilizatatâtînscopurimedicinale,câtșidrept
condiment,conservantșicolorantnaturalînalimentație.
Vecheafarmacopeechineză,dintimpuldinastieiMing(1368-1644),alăsatindicațiiprecisedespre
utilizareaacestuipreparatpentruîmbunătățireacirculațieisângelui,afecțiunialeinimiișiprobleme
digestive(tratatuldemedicinădinanul1590,scrisdeLiShih-Chun).
PotrivitunuistudiuefectuatlaUniversitateaThomasJeffersondinPhiladelphia,acestașa-numit
“redyeast”poatereducecu66%ratadedeceseprovocatedecancerșicu33%ceadedecese
provocatedemaladiicardiace.

Recent,afostrealizatînChinaunstudiufoarteamplu,implicândaproape5.000depaciențicu
maladiicardiace,cuvârsteîntre18și70deani,din60despitaledinChina.
Paciențiiaufostmonitorizațitimpdecinciani.S-aremarcatoscădereaprobabilitățilordeasuferi
uninfarctcu45%,precumșiaprobabilitățilordeoperațiebypasscu33%.
Cumsăscazicolesterolulîntr-unmodsimplușieficace
Unstudiuclinicefectuatîn1999șipublicatînJurnalulAmericandeNutrițieclinică(vol.69,nr.2,
2310236)demonstreazăcă8săptămânidetratamentcuorezfermentatastfel(redyeast)scade
nivelurileplasmaticealecolesteroluluicu23%,trigliceridelecu36,5%întimpcecreștecolesterolul
"bun"HDLcu19,6%.
Acesterezultatedepășescdedeparteposibilitateadeareducecolesterolulpecaledietaraprinaport
redusdegrăsimianimale.Lovastatinuldinacestpreparatnuareniciunefectsecundar(singurele
contraindicațiisuntpentrufemeilegravidesaucarealăptează).
IndustriafarmaceuticăacreatoseriedemedicamentedesintezăcareîncearcăsăcopiezeRedYeast
șicaresuntprescriseînmodcurentdecătremedici.
Acestemedicamentedesintezăpotaveaînsăefectesecundareuneorifoarteserioase(dereglarea
ficatului,diabet,creareastăriidedependențăcunecesitateadeamăridozajul).
Cercetăriefectuateînanul2006deoameniideștiințăchinezipe93depaciențiaudemonstratcă
acestpreparatareduscolesterolultotalcu30%,trigliceridelecu15-25%,iarLDLcolesterolulcu
10-20%.
DilemaFDA-ului
ÎnStateleUnitealeAmericii,studiirealizatelaFacultateadeMedicinădinCaliforniapepaciențicu
unnivelridicatdecolesterolauconcluzionatcă,după12săptămânidetratamentcuacestpreparat
(zilnic),niveluldecolesteroltotal,triglicerideșiLDLafostredusînmodsemnificativ.
Esteatâtdeeficientîncombatereacolesterolului,încâtexistăînprezentodilemăpentruFDA,dacă
săclasificeorezulfermentatcuMonascuspurpureuslacategoriasuplimentealimentaresau
medicamente.
Deasemenea,datorităuneisubstanțenumitămonascidina,orezulfermentatcumonascusesteun
antibioticeficient,putândfiutilizatcusuccesîmpotrivaunormicroorganismeprecumBacillus,
Streptococcus,Pseudomonas,Listeria,Staphylococcus.
Învațăsă-țiprepari“remediul”fărăefectesecundare
Sefierbeorez,apoiselasăcâtevazileîntr-unvaslafermentat,cudrojdiedemonascus(sepoate
găsiînmagazinelebineaprovizionatecuprodusenaturiste).
Întimpulprocesuluidefermentareseproduceoculoareroșie.Cândestegata,sepoateconsumaca
atare,sausepoateutilizaîncombinațiecudiversealtepreparateculinare,dupăpreferințe.
ActivitateaantibacterianășiantifungicădeorezroșuobținutdintulpinaMonascuspurpureusM5
impotrivaunortulpinimicrobienesedatoreazădemonascidineiA,compusulprincipalresponsabil
pentruactivitateainibitorie.Proprietățileantimicrobienealeorezroșuafostdeterminatăfolosind2
tulpinideBacillussubtilis,2tulpinidePseudomonasaeruginosa,otulpinădeEscherichiacoliși
multespeciidegenuriAspergillus,Penicillium,Mucor,Fusarium,AlternariașiBotrytis.Activitatea
antimicrobianăapigmențilorMonascuss-audoveditcaracteristiciledeconservarealeacestui
colorantalimentarnatural.

Bibliografie
1.***http://tehnologii-alimentare.blogspot.ro/2014/12/coloranti-alimentari.html
2.***http://chimie-biologie.ubm.ro/Cursuri
3.***http://spd-biotech.usamvcluj.ro
4.CarvalhoJ.C.,OishiB.O.,PandeyA.andSoccolC.R.,1995,Biopigmentsfrom
Monascus:StrainSelection,CitrininProductionandColorStability,Brasilian
ArchivesofBiologyandTechnology,vol48,885-894
5.Dominguez-EspinosaR.andWebbC.,2003,Submergedfermentationinwheat
substratesforproductionofMonascuspigments,WorldJournalofMicrobiology
andBiotechnology,19:329-336
6.”AntimicrobialeffectofMonascuspurpureusredriceagainstsomebacterialandfungalstrains’-
M.ferdes,CameliaUngureanu