稻谷黃曲霉毒素的檢測(cè)與污染控制研究進(jìn)展

胡振陽(yáng) 都立輝 袁 康 周 祺

(南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院；江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心；江蘇高校糧油質(zhì)量安全控制及深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210023)

黃曲霉毒素(Aflatoxins, AFT)是一組化學(xué)結(jié)構(gòu)類似的化合物，其基本結(jié)構(gòu)為二氫呋喃環(huán)香豆素，前者為基本毒性結(jié)構(gòu)單元，后者與致癌因素相關(guān)。目前發(fā)現(xiàn)的黃曲霉毒素有20余種，主要包括B1、B2、G1、G2、M1、M2等，其中黃曲霉毒素B1(AFB1)的毒性最強(qiáng)[1]。4種黃曲霉毒素(AFB1、AFB2、AFG1和AFG2)均具有高度肝毒性、腎毒性和免疫毒性，各國(guó)為避免動(dòng)物、人類與其暴露接觸，全世界對(duì)AFT的污染情況進(jìn)行全面監(jiān)管[2, 3]。

稻谷是最易受到黃曲霉毒素污染的糧油作物之一。吳芳等[4]測(cè)定了中國(guó)184個(gè)樣品中的黃曲霉毒素B1含量，發(fā)現(xiàn)貴州、云南、四川、廣西、江蘇等地黃曲霉毒素B1檢出率均在20%以上。有試驗(yàn)[5]對(duì)100份大米樣品AFB1的污染情況進(jìn)行評(píng)價(jià)， 78份糙米樣品中的12份樣品檢測(cè)到AFB1，9個(gè)城市中有3個(gè)城市大米檢出AFB1且不合格率約為5%。檢測(cè)分析我國(guó)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)76種糧油產(chǎn)品AFT后發(fā)現(xiàn)14.5%的樣品被檢測(cè)到AFB1，4.0%的樣品毒素濃度高于我國(guó)相應(yīng)的限量標(biāo)準(zhǔn)[6]。雖然水稻并未立即被定義為一種高風(fēng)險(xiǎn)作物，但就黃曲霉毒素污染水平而言，稻谷及其制品存在地方性低mg/kg的AFB1污染[7]。

1 黃曲霉毒素的分子結(jié)構(gòu)與毒性

黃曲霉毒素是二氫呋喃氧雜萘鄰?fù)难苌铮?0多種結(jié)構(gòu)均為多環(huán)芳烴化合物[8]，根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)將其分為兩大類(見表1)：二呋喃香豆素環(huán)戊烯酮組：AFB1、AFB2、AFB2a、AFM1、AFM2、AFL、AFQ1)；二呋喃香豆素內(nèi)酯組：AFG1、AFG2、AFG2a(見圖1)。其中，AFM1和AFM2是AFB1和AFB2的代謝產(chǎn)物。AFT是研究最為深入的真菌毒素之一，原因是其對(duì)家畜和脆弱的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有致癌和毒理作用，對(duì)人類有急慢性肝腫瘤和毒理作用。各種AFT毒性順序是AFB1>AFM1>AFG1>AFB2>AFM2>AFG2，其中AFB1毒性最強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氰化物、鶴頂紅、三聚氰胺和有機(jī)農(nóng)藥，被世界衛(wèi)生組織認(rèn)定為1A級(jí)危險(xiǎn)物[9,10]，表2列出了AFB1對(duì)不同動(dòng)物的半數(shù)致死量[11]。

AFB1具有明確的致癌性，導(dǎo)致嚴(yán)重肝損傷甚至肝癌，并對(duì)人體造成一系列其他生理?yè)p害：1)大劑量下引發(fā)急性毒作用甚至死亡；2)慢性亞致死劑量導(dǎo)致人體營(yíng)養(yǎng)缺乏癥以及免疫系統(tǒng)損傷[12]。此外，黃曲霉毒素與其他致病因素對(duì)人類疾病的誘發(fā)具有疊加效應(yīng)，據(jù)報(bào)道稱人類攝入AFB1后僅需24周即有致癌的風(fēng)險(xiǎn)，高AFT的飲食暴露接觸導(dǎo)致農(nóng)村人群患肝癌、腸癌等相關(guān)疾病的機(jī)率高于城市人群。當(dāng)攜帶乙肝病毒患者暴露接觸AFB1后，患肝癌的風(fēng)險(xiǎn)約為正常人的60倍[10]。因此尋找有效的黃曲霉毒素的檢測(cè)、降解技術(shù)顯得尤為重要。文章綜述了近年來(lái)稻谷黃曲霉毒素的檢測(cè)與防控技術(shù)進(jìn)展，旨為后續(xù)研究提供參考。

表1 黃曲霉毒素分類及結(jié)構(gòu)[8]

表2 AFB1的半數(shù)致死量

表3 稻谷制品中黃曲霉毒素的色譜技術(shù)檢測(cè)方法

圖1 黃曲霉毒素的結(jié)構(gòu)通式[8]

2 稻谷黃曲霉毒素的分離檢測(cè)技術(shù)

AFT的劇毒性及高致癌性要求必須對(duì)稻谷中是否含有AFT進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，AFT從20世紀(jì)末到21世紀(jì)初的定量分析方法取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，主要方法有薄層層析法(TLC)、高效液相色譜法(HPLC)、酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)、免疫層析法(IC)等。

2.1 色譜檢測(cè)法

近年來(lái)，色譜法以其快速、高效、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)成為稻谷中黃曲霉毒素最常用的分析檢測(cè)方法。特別是色譜法同時(shí)定性定量、靈敏度高、選擇性高的優(yōu)點(diǎn)，大幅度促進(jìn)稻谷黃曲霉毒素檢測(cè)手段的發(fā)展[13]。表3、表4分別列出了近年來(lái)稻谷制品中黃曲霉毒素的色譜技術(shù)檢測(cè)方法和稻谷中AFT分析檢測(cè)方法比較。

表4 稻谷中AFT分析檢測(cè)法比較

2.1.1 薄層層析法(TLC)

薄層色譜法在糧油的真菌毒素檢測(cè)中是一種的傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程耗時(shí)煩瑣且凈化效果不佳，易受雜質(zhì)干擾，重現(xiàn)性差，屬于定性和半定量分析，目前僅作為化學(xué)分析中的一般佐證[17]，在稻谷黃曲霉毒素的檢測(cè)中被逐步淘汰。

2.1.2 液相色譜耦合熒光檢測(cè)器技術(shù)

液相色譜-熒光法因其熒光檢測(cè)器具有選擇性好、靈敏度高、信號(hào)強(qiáng)等特點(diǎn)，成為現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)室最常用的AFT分析手段。由于AFB1和AFG1遇水會(huì)發(fā)生熒光淬滅，因此檢測(cè)前必須對(duì)毒素進(jìn)行適當(dāng)?shù)难苌磻?yīng)，使其形成穩(wěn)定的熒光活性衍生物。朱鵬飛等[15]建立了光化學(xué)衍生-高效液相色譜法測(cè)定糧谷類樣品中AFT的方法，該方法中AFB1、AFG1檢出限為0.15 ng/g，AFB2、AFG2檢出限為0.05 ng/g，加標(biāo)回收率為89.5%～107%，精密度為1.4%～7.2%，其靈敏度和準(zhǔn)確度較高，可適用于糧谷類食品中黃曲霉毒素的檢測(cè)。Zhou等[16]建立了熒光高效液相色譜免疫親和柱法測(cè)定大米中AFT的方法，對(duì)于具有顏色類的大米采用了表面活性劑提高回收率，AFT的回收率在75.2%～94.7%。由于柱前衍生法存在衍生物穩(wěn)定性差、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，李可等[17]對(duì)大米樣品建立無(wú)需衍生化檢測(cè)手段，該方法的AFT檢測(cè)限為0.04 μg/L，回收率達(dá)到86.8%～96.0%，且實(shí)驗(yàn)周期短，操作簡(jiǎn)單。

2.1.3 液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

質(zhì)譜是目前糧食制品中真菌毒素痕量分析檢測(cè)中使用最廣泛且最高效的檢測(cè)器，液相將質(zhì)譜作為檢測(cè)器，黃曲霉毒素的分析檢測(cè)靈敏度和可靠性大幅提高[13]。Soleimany等[18]研究出一種同時(shí)測(cè)定谷物黃曲霉毒素的液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法，平均回收率83.6%～108.1%，檢測(cè)限為0.25～0.6 μg/kg，該方法可用于稻谷及其制品中多組分真菌毒素污染物的痕量分析，能一并提供目標(biāo)毒素化合物的保留時(shí)間和分子結(jié)構(gòu)信息，適用于多組分分析，在多毒素同時(shí)檢測(cè)方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景。

2.2 免疫分析法

2.2.1 酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法(ELISA)

ELISA的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)特異性強(qiáng)、靈敏度高、干擾小、樣品預(yù)處理簡(jiǎn)單、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確且穩(wěn)定、成本低，現(xiàn)已成為快速檢測(cè)糧油中黃曲霉毒素最常見方法[26]。Jiang等[27]基于針對(duì)AFB1特異性單克隆抗體(MAb3C10)，開發(fā)并優(yōu)化了一種間接競(jìng)爭(zhēng)性酶聯(lián)免疫吸附法，該法對(duì)稻谷中的AFB1的檢測(cè)限為0.52 μg/kg，平均回收率為73%～87%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于9%，是一種快速、簡(jiǎn)單、可靠且可同時(shí)篩選不同食品基質(zhì)中AFB1和AFM1的方法。

2.2.2 膠體金免疫層析法(GICT)

王督等[28]研制出一種AFB1膠體金免疫定量檢測(cè)卡，并建立大米、小麥等糧油產(chǎn)品中AFB1的定量分析方法將GICT與免疫親和柱凈化-HPLC法相比，相對(duì)誤差<15%，具有簡(jiǎn)便快速、靈敏度高、重現(xiàn)性好等特點(diǎn)，適用于稻谷及其制品中的AFB1篩查，樣品檢測(cè)時(shí)間只需15 min，且檢測(cè)成本低。為測(cè)試膠體金免疫層析試劑的適用性及便捷性，劉堅(jiān)等[29]使用受AFB1污染的稻谷原始樣本，將高效液相色譜法和GICT測(cè)定方法進(jìn)行對(duì)照研究，結(jié)果表明：兩種檢測(cè)手段的相符率在90.5%以上；而GICT成本低廉、操作簡(jiǎn)單、快速且準(zhǔn)確，可用于現(xiàn)場(chǎng)快速監(jiān)測(cè)和初篩稻谷制品中的AFB1。

2.2.3 時(shí)間分辨熒光免疫分析法(TRFIA)

張兆威等[30]利用自行研制的黃曲霉毒素時(shí)間分辨熒光免疫層析試紙條進(jìn)行AFT檢測(cè)，以稻米等為例進(jìn)行樣品檢測(cè)，AFB1的檢測(cè)限為0.3 μg/kg，線性范圍為0.8～15 μg/kg，與HPLC法相對(duì)誤差小于10%的檢測(cè)結(jié)果，說(shuō)明TRFIA技術(shù)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)結(jié)果具有良好的一致性。TRFIA兼具時(shí)間分辨和波長(zhǎng)分辨的特點(diǎn)，可有效的減少樣本的背景干擾，大幅度提高檢測(cè)的靈敏度。現(xiàn)今為適應(yīng)定量、便捷和快速檢測(cè)的要求，建立了真菌毒素檢測(cè)的時(shí)間分辨多組分分析法，為現(xiàn)場(chǎng)大通量快速篩選食品中的AFT建立一定技術(shù)基礎(chǔ)。

2.2.4 熒光共振能量轉(zhuǎn)移免疫分析(FRET)

由于FRET兼具均相反應(yīng)高效、簡(jiǎn)便、快速的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)需額外的洗滌和分離步驟，Sabet等[31]用核酸適配體代替抗體，創(chuàng)新地將免疫學(xué)方法與生物傳感器技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)了一種基于FRET的免疫傳感器檢測(cè)大米中AFB1的含量。該方法納米生物傳感器的檢測(cè)限為3.4 nm，線性范圍10～400 nm，并與AFB2、AFG2和AFM2等干擾物質(zhì)均未有明顯的干擾效應(yīng)。目前研究將FRET和免疫傳感器技術(shù)結(jié)合，使稻谷中黃曲霉毒素的檢測(cè)向自動(dòng)化、高通量和微量化的方向發(fā)展。

3 稻谷黃曲霉毒素的防治技術(shù)

適當(dāng)?shù)姆乐翁幚硎菧p輕與控制黃曲霉毒素危害的重要手段，主要是指除去、破壞及減少毒素作用的后期處理等。部分降解AFT物化脫毒情況見表5，生物脫毒方法包括微生物吸附和微生物降解等。AFT的部分微生物脫毒情況見表6。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織規(guī)定，AFT的脫毒工藝必須滿足以下條件：1)去除AFT或者使其失去活性；2)不產(chǎn)生任何有毒害的副產(chǎn)物；3)破壞產(chǎn)毒真菌孢子或菌絲體；4)食品或飼料脫毒后應(yīng)保持其原有的適口性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[32]。

表5 部分降解AFT物化脫毒情況

表6 AFT的微生物脫毒情況

3.1 物理防治

物理防治技術(shù)是利用輻射、熱、光等物理手段抑制黃曲霉的生長(zhǎng)及毒素的合成。其中光技術(shù)(如紫外線、脈沖強(qiáng)光、紅外輻射和微波輻射)具有無(wú)輻射污染、操作簡(jiǎn)便、無(wú)二次污染、食用安全性高等特點(diǎn)，是最具工業(yè)化潛力的理想的防控技術(shù)。散裝貿(mào)易中的未加工谷物通常含有灰塵，收獲后的第一次稻谷產(chǎn)品加工往往涉及分揀、清洗或碾磨。最初，谷物先通過(guò)離心力和氣流中的浮選進(jìn)行批量分選，之后建立起光學(xué)分類系統(tǒng)將顆粒流引導(dǎo)到一組光學(xué)傳感器上，當(dāng)檢測(cè)到不同顏色的顆粒時(shí)，探測(cè)器會(huì)觸發(fā)一個(gè)電磁閥，一股壓縮空氣從氣流中排出內(nèi)核以達(dá)到分選的作用，而且這一原理至今仍在使用[33]。農(nóng)民對(duì)谷物進(jìn)行人工分類以及行業(yè)自動(dòng)分揀，可顯著降低黃曲霉毒素的平均含量，此外對(duì)谷物銑削、浸泡和擠壓等進(jìn)一步加工，霉菌毒素的含量也進(jìn)一步降低，而研制大型工業(yè)化裝置，如物理挑選紫外照射和臭氧去除等裝置，以適用于稻谷等糧食行業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)化批量，更是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)與挑戰(zhàn)。

3.1.1 微波輔助降解

微波降解是利用微波能量使目標(biāo)物質(zhì)分子高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激作用并削弱其化學(xué)鍵直至斷裂，從而達(dá)到降解目標(biāo)物的目的[34]。王勇等[35]在微波功率7.5 W/g和處理時(shí)間9 min的條件下對(duì)中AFB1的降解率達(dá)到98.5%，并且試驗(yàn)證明該工藝能確保米蛋白產(chǎn)品安全無(wú)毒，還可提高米蛋白的部分品質(zhì)。但是微波降解不易于大批量處理，同時(shí)會(huì)使物料不均勻受熱，對(duì)電能的消耗較大，所以在實(shí)際操作中難以規(guī)模化生產(chǎn)。

3.1.2 輻射處理

輻射可分為電離輻射(X射線、紫外線、γ射線、電子束)和非電離輻射(微波、紅外、無(wú)線電波、可見光)，電子束輻射和脈沖強(qiáng)光技術(shù)是目前仍在探索黃曲霉毒素降解應(yīng)用的新技術(shù)。

3.1.2.1 脈沖強(qiáng)光

脈沖強(qiáng)光技術(shù)降解作用在于其豐富的廣譜紫外含量、強(qiáng)烈的短時(shí)閃爍、高峰值功率以及調(diào)節(jié)閃光燈脈沖持續(xù)時(shí)間和頻率輸出的能力[36]。Wang等[37]對(duì)被脈沖強(qiáng)光處理過(guò)含有AFB1、AFB2的稻谷的副產(chǎn)品的毒性和誘變性進(jìn)行測(cè)量，處理稻谷時(shí)，輻射通量為84.35 J/cm2的條件下，AFB1和AFB2分別降低75.0%和39.2%，處理米糠時(shí)，輻射通量為16.1 J/cm2的條件下，AFB1和AFB2分別降低90.3%和86.7%。但是，如果提高降解效率，在稻谷及其副產(chǎn)品中進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)降解產(chǎn)品進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，還需要進(jìn)一步的研究。

3.1.2.2 伽馬射線

Tamikazu等[38]在對(duì)稻米加工中產(chǎn)生的黃曲霉毒素的輻照效應(yīng)進(jìn)行研究，結(jié)果顯示：8 kGy可以殺死產(chǎn)毒曲霉菌；精大米中AFB1和AFG1輻射敏感性高于AFB2和AFG2，且輻照所需劑量達(dá)到500 kGy時(shí)，AFT才能被降解。朱佳廷等[39]采用γ射線(Co60)輻射稻米，4 kGy的輻照劑量下，降解率為42%，當(dāng)輻照劑量為6 kGy時(shí)，降解率可達(dá)84%，γ射線輻照表現(xiàn)出對(duì)AFB1具有良好的降解效果。

3.1.2.3 電子束輻射(EBI)

電子束輻照技術(shù)通過(guò)高能脈沖直接破壞生物體細(xì)胞中的DNA，或間接輻射小分子和水物質(zhì)，形成活性自由基，如—OH和—H，并與核內(nèi)物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)[40]。有研究表示EBI對(duì)玉米中的黃曲霉毒素具有良好的降解作用，但是作為一種新型技術(shù)還未對(duì)稻谷及其制品中的黃曲霉毒素表現(xiàn)出降解作用，也沒(méi)有被證明比伽馬輻射在降解AFT方面更有效[41]。

3.2 化學(xué)防治

化學(xué)防治是使用化學(xué)物質(zhì)(如亞硫酸氫鈉、次氯酸鈉、檸檬酸等)來(lái)減輕或控制真菌毒素的危害。但經(jīng)化學(xué)處理后出現(xiàn)的安全問(wèn)題更應(yīng)重視，如降解產(chǎn)物自身仍具有毒性并對(duì)稻谷及其制品中風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)造成影響等[42]。

3.2.1 傳統(tǒng)的化學(xué)降解方法

臭氧是一種氧化性高于氯的強(qiáng)氧化劑，在水中有很強(qiáng)的氧化分解能力，可選擇性地與化學(xué)物質(zhì)中雜原子發(fā)生反應(yīng)，最終產(chǎn)生小分子物質(zhì)，可通過(guò)破壞AFB1末端呋喃環(huán)的雙鍵來(lái)降低產(chǎn)物的毒性[43]。周建新等[44]優(yōu)化了臭氧處理稻谷降解AFB1的工藝條件，對(duì)1 000 g稻谷量采用臭氧處理濃度95 mL/m3，時(shí)間25 min，AFB1的降解率達(dá)到82.0%。Agriopoulou等[45]也相繼證實(shí)臭氧對(duì)AFT降解能力。然而，臭氧使制品營(yíng)養(yǎng)缺失且不具有成本效益等缺點(diǎn)，致使其在稻谷用于降解黃曲霉毒素的應(yīng)用有限。

3.2.2 天然精油

植物精油，也稱為揮發(fā)油，是植物體內(nèi)一類次生代謝物，常溫下易揮發(fā)，具有特殊強(qiáng)烈的香味且香味成分穿透力強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。植物精油中的某些氣相揮發(fā)成分具有生物活性，例如肉桂精油由于其內(nèi)含大量具有揮發(fā)性的抗菌成分，因此能有效抑制黃曲霉菌毒素的產(chǎn)生和累積。植物精油來(lái)源廣泛且天然、生物降解性良好，毒性殘留極其微量，將其作為黃曲霉毒素形成抑制劑具有十分良好的應(yīng)用前景[46]。姜黃精油對(duì)真菌生長(zhǎng)及AFB1、AFG1的積累有明顯的抑制作用，并氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析表明，其主要成分為異松油烯、異丙基甲苯、α-水芹烯[47]。中國(guó)肉桂和月桂精油能夠AFB1、AFG1的積累，而芫荽精油不能抑制AFB1的積累[48]。

就目前對(duì)植物精油對(duì)稻谷中的黃曲霉毒素的積累影響試驗(yàn)研究較少，所以從植物精油尋找和篩選有抑菌作用和使用安全性高的活性成分，同時(shí)為防止有毒成分對(duì)基質(zhì)潛在影響造成二次污染，還需不斷完善精油及有效成分的毒理學(xué)分析和安全性評(píng)價(jià)，為稻谷及其制品安全食用提供保障[49]。

3.3 生物防治

生物防治是利用微生物在其生長(zhǎng)過(guò)程的代謝產(chǎn)物或利用微生物自身的特征達(dá)到降解毒素的目的。依據(jù)生物防治技術(shù)原理，主要生物防治方法有：微生物吸附毒素和微生物代謝產(chǎn)物降解毒素，而選擇既具有降解能力又不破壞稻谷及其制品品質(zhì)的酶或微生物是實(shí)現(xiàn)生物防治的關(guān)鍵[50]。

3.3.1 微生物吸附毒素

常用微生物吸附劑主要有：酵母菌、乳酸菌、霉菌菌絲體等。Wu等[51]發(fā)現(xiàn)AFB1被機(jī)體吸收后，代謝途徑明顯不同，產(chǎn)生無(wú)毒的化合物并導(dǎo)致劇毒活性物質(zhì)的合成，酵母和乳酸菌可作為生物吸附劑阻止其進(jìn)入人類和動(dòng)物腸道。同時(shí)，AFB1與鼠李糖GG的結(jié)合降低黏附Caco-2細(xì)胞的能力，也表明細(xì)菌可能通過(guò)排泄毒素-菌體復(fù)合物來(lái)減少AFT在腸道中的積累[52]。同時(shí)毒素吸附過(guò)程是一個(gè)受限制的可逆過(guò)程，經(jīng)過(guò)反復(fù)水洗、過(guò)濾、加熱等作用會(huì)影響毒素-菌體復(fù)合物的穩(wěn)定性，使少量AFM1仍被洗脫下來(lái)[53]。有學(xué)者稱微生物種類、處理?xiàng)l件、環(huán)境等因素都會(huì)造成毒素-菌體復(fù)合物的穩(wěn)定性降低，加入有機(jī)溶劑或重復(fù)水洗都會(huì)使毒素再次洗脫出來(lái)[54]。

微生物吸附和物理吸附一樣，將黃曲霉毒素吸附在吸附劑的表面，降低受污染的樣品中毒素含量，但并不能從本質(zhì)上脫除毒素的毒性。所以將基因工程與分子生物學(xué)相結(jié)合篩選及修飾微生物菌株變得更有必要，以便于應(yīng)用于稻谷中實(shí)際生產(chǎn)。

3.3.2 微生物降解毒素

已從微生物系統(tǒng)中純化出能夠降解黃曲霉毒素的特定酶，特定酶的脫毒作用避免了微生物的缺點(diǎn)，微生物除具有除菌活性外，還會(huì)對(duì)稻谷風(fēng)味造成影響并損害其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和可接受性，而生物酶降解方式有著降解效率高、特異性強(qiáng)、不影響營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及安全性高等優(yōu)勢(shì)[50]。

Motomura等[55]從平菇中分離純化了一種新的黃曲霉毒素降解酶，采用19株磨菇菌上清液熒光測(cè)定結(jié)果表明，其黃曲霉毒素的降解產(chǎn)物尚不清楚，但該酶能裂解AFT內(nèi)酯環(huán)達(dá)到降解目的。在大多數(shù)情況下，解毒機(jī)制仍然不明，例如，Alberts等[56]從平菇、杏鮑菇等食用菌中產(chǎn)生的漆酶與黑曲霉重組對(duì)AFB1的降解率達(dá)到55%。到目前為止，歐盟還沒(méi)有授權(quán)任何酶來(lái)減少食品中霉菌毒素的污染，負(fù)責(zé)這些活動(dòng)的酶是否適合工業(yè)生產(chǎn)還有待觀察。目前的研究表明，相對(duì)于物化降解AFT的方法，生物降解法具有安全無(wú)毒害、降解效率高、營(yíng)養(yǎng)損失小等優(yōu)點(diǎn)，是以后防治AFT的重要研究方向。然而黃曲霉毒素雖能被不同的菌株所降解，但對(duì)脫毒物質(zhì)的分離純化、降解產(chǎn)物的獲得以及毒理學(xué)研究相對(duì)較少，從培養(yǎng)上清液中去除黃曲霉毒素的新微生物不斷被描述出來(lái),但往往缺少后續(xù)研究，同時(shí)存在菌株脫毒作用周期長(zhǎng)、易受環(huán)境因素影響等問(wèn)題。盡管所涉及的酶尚不清楚，但采用菌株進(jìn)行脫毒防治頗具潛力，與食品加工中使用的所有微生物一樣，谷物中用于降低黃曲霉毒素的微生物菌株需要監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。對(duì)于目前脫毒降解研究存在的問(wèn)題，筆者就未來(lái)可能防治AFT污染技術(shù)的研究，提出大致方向：1)微生物中抑菌物質(zhì)的分離純化和功能基因序列的獲得；2)目前已獲得有效降解AFB1的脫毒酶的核酸序列，未來(lái)可通過(guò)有效的基因修飾手段和高效的分離純化工藝，利用基因工程的手段實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)；3)利用分子生物學(xué)手段對(duì)產(chǎn)毒基因進(jìn)行改造和修飾培育出不產(chǎn)毒的轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)前期危害控制。

4 結(jié)論

黃曲霉毒素污染對(duì)人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。現(xiàn)今消費(fèi)者敏銳地意識(shí)到食物對(duì)他們健康的重要性，消費(fèi)者以前對(duì)食品安全的看法更偏向于具象型人造的污染物，但天然來(lái)源的有毒物質(zhì)正漸漸受到關(guān)注。食品行業(yè)已然認(rèn)識(shí)到這一趨勢(shì)，大力支持毒素降解方面的研究工作。新的物理和化學(xué)處理和新的解毒劑(微生物或純化酶)在經(jīng)過(guò)監(jiān)管批準(zhǔn)上，必須對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分和感官品質(zhì)的影響進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，毒素降解效果與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失進(jìn)行權(quán)衡。

黃曲霉毒素的消失不一定意味著完全被降解，若毒素被轉(zhuǎn)化為另外一種被檢出的形式，其仍具有毒性。大多情況下，黃曲霉毒素轉(zhuǎn)化的機(jī)制未得到充分的了解，產(chǎn)物沒(méi)有被定性，對(duì)毒素降解產(chǎn)物的毒理學(xué)研究?jī)H限于體外和急性體內(nèi)研究，導(dǎo)致此類研究提供的關(guān)于慢性低水平接觸安全性的信息不足。

現(xiàn)階段大多數(shù)關(guān)于霉菌毒素的研究集中在霉菌毒素上，即使是經(jīng)過(guò)充分研究的真菌代謝物也可能引起新的食品安全問(wèn)題。基因組測(cè)序顯示，真菌污染食品有可能產(chǎn)生30～60種次生代謝物，其中一些可能會(huì)被證明為新的霉菌毒素。一旦評(píng)估了新發(fā)現(xiàn)的霉菌毒素的毒性和暴露水平，就必須根據(jù)新發(fā)現(xiàn)的霉菌毒素調(diào)整降解方案。同時(shí)，筆者在調(diào)研時(shí)還發(fā)現(xiàn)：全球普遍存在AFT與其他類型霉菌毒素(如赭曲霉毒素、嘔吐毒素)在稻谷中共存的現(xiàn)象，對(duì)黃曲霉毒素的解毒機(jī)制和聯(lián)合毒性作用的研究也將會(huì)成為未來(lái)科研工作的重要方向。