霉菌毒素毒性降解研究进展

时间:2017-12-27    点击:1130

研究表明,去除或降解霉菌毒素有物理、化学和生物三种方法,霉菌毒素热稳定性较强,为其去除和降解带来一定困难,虽然在试验阶段已经开发了多种方法,但真正投入生产实践中的较少。

1 物理降解

1.1 自然条件降解

物理方法包括加热、灼烧、微波、挤压、辐照等,在食品加工阶段,热蒸汽可以带走部分霉菌毒素,但由于其相对热稳定性较高,大部分不易被破坏。 加热法降解霉菌毒素的程度取决于加热温度、水分含量和加热时间。当加热温度达到 200 ℃并保持一定时间时,AF才可以被降解。含水量也是影响 AF 降解的一个重要因素,在高水分含量条件下,其更易被降解,在干燥条件下,霉菌毒素的降解温度为 170 ℃,而在潮湿的条件,降解温度则为140 ℃;在加热过程中加入氢氧化钠,可使 OTA 失去毒性;218 ℃下加热玉米 FB1 15 min 可导致其毒性完全消失;在挤压 AFB1的过程中加入氨,可增加毒素的降解量。AF 具有光敏性,在自然条件下就能被阳光、紫外线和 γ 射线等辐射作用降解。阳光照射,可以有效降解橄榄油、花生油中的AFB1;研究表明,AFB1在液体中比在固体中更容易被辐射降解,将其溶解在水溶液中,经紫外线照射后,其毒性和致突变性可以明显的降低。

1.2 吸附剂降解

研究表明,水合铝硅酸盐类对 AFB1有较好的吸附能力,但对其他几种主要霉菌毒素的吸附效果较差, 原因是水合铝硅酸盐类属于黏土矿物吸附剂, 其表面具有亲水性的负电荷, 只能够吸附带有极性基团的霉菌霉素。

酯化葡配甘露聚糖、聚乙烯聚吡咯烷酮、消胆胺、纳米硒、活性炭已被证明也具有广泛吸收各种毒素因子的作用,其中活性炭被主要用作AFB1毒性预防的研究,在体外中性 pH 条件下其能够有效吸收 AFB1

2 化学降解

化学试剂可以有效降低 AFB1的含量,形成不同降解产物。酸性试剂不能完全降解AFB1,可形成黄曲霉毒素 B2(AFB2)、黄曲霉毒素B2a(AFB2a)、黄曲霉毒素 D1(AFD1)等不完全降解产物。 Shukla 等报道,乳酸可以将 AFB1转化为 AFB2,将黄曲霉毒素 G1(AFG1)转化为黄曲霉毒素 G2(AFG2)。 Aiko 等报道,乳酸可以有效的将 AFB1转化为 AFB2和 AFB2a, 但在加热条件下,主要转化 AFB2a。 柠檬酸可使 AFB1降解为呋喃环末端键合 8,9-烯形式的 AFB2a,用盐酸处理的条件下,升高温度可使 AFB1完全降解,无任何毒素残留。

另外,水杨酸、苯甲酸、硼酸、草酸和丙酸等可以有效的降低高粱作物中 90%的 AFB1。 碱可以引起 AFB1中内酯环的水解,但可以在酸性条件下恢复毒性, 碱化湿磨法是降低谷物中 FB1的一种有效方法,Voss 等人报道,蒸煮谷物时加入碱可有效降低 FB1的毒性, 其他碱性试剂如亚硫酸氢钠和过氧化氢也可以用作 AFB1的降解。在所有能够降解霉菌毒素毒性的化学试剂中,氨的效果最显著, 已被应用于玉米工业生产中,氨可将AFB1转化为AFD1,降低其毒性。 Pru-dente 等报道,臭氧可降解动物饲料中 90%的 AFB1,经臭氧处理后的黄曲霉毒素将失去毒性和诱变性,臭氧也可以有效的降解 AFB2和 AFG2、FB1、OTA 和 ZEA。

3 生物降解

3.1 微生物

乳酸菌具有非共价键结合作用,可以去除 AFB1和 AFM1,热 处理和酸处理鼠李糖乳杆菌和嗜酸乳杆茵能够去除玉米中的赤霉烯酮,作用机制是化学键结合而不是代谢作用。一些真菌物种,例如茎点霉菌,能够防止 AFB1的合成并可降解其毒性。霉菌毒素的降解作用可以发生在多种食品的制备过程中,例如牛奶生产,面团发酵和啤酒酿造等。 一些产毒真菌(寄生曲霉、黄曲霉)还可以降解自身产生的毒素。

3.2 酶

真菌代谢产物酶可以降解 AFB1。 蜜环菌能够产生多酶系统,通过打开呋喃环降解AFB1。从黄曲霉和寄生曲酶中产生的过氧化物酶可以降解 AFB1和 AFG1。 苜蓿植物中的过氧化物酶也可以降解AFB1

3.3 植物提取物

植物提取物是一种对人体和环境安全的抗真菌剂和抗霉菌剂。 植物精油具有很强的抗菌性,八角、香茅、马蒂尼、蓝桉、肉桂等提取的精油具有抗真菌活性,保甜瓜种子粉和提取精可以抑制 AFB1,野黄桂精油、圣罗勒和野蔷薇被作为食品防腐剂可有效抑制产毒真菌和 AFB1

研究表明,丁香及其主要成分丁香油,可以抑制霉菌生长和 AFB1的产生,完整的丁香能够抑制黄曲霉、桔青霉及其他培养介质中毒素的生长。利用植物提取物去除产毒真菌和霉菌毒素比化学处理更具有优势

 

                                               (来源:中国饲料)

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