霉菌毒素的毒性降解

时间:2017-12-27    点击:2327

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FB115min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(Liu等,1998)。

1.2 吸附剂降解

齐德生等(2003)研究表明,水合铝硅酸盐类对AFB1有较好的吸附能力。李娟娟等(2009)研究发现,用水合铝硅酸盐作为吸附剂有较好的吸收效果,在10 min内对AFB1的吸附率达到97.69%,且在60min内吸附率一直处在96.03%,另外,在日粮中添加0.5%的水合铝硅酸钙可以减轻AFB1对来航蛋鸡和肉仔鸡的毒害作用。

醋化葡配甘露聚糖、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。在含有10 mmol/L AFB1的饲料中添加0.1%的活性炭能够减少AFB1对肉鸡的影响(Dalvi 等,1984)。

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(2002)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(2015)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中内醋环的水解,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(2013)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。Prudente等(2002)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(Liu等,1998)。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(Singh等,1998)。苜蓿植物中的过氧化物酶也可以降解AFB1(Das 等,2000)。

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(Huang等,2010),保甜瓜种子粉和提取精油可以抑制AFB1(Bankole等,2004),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(Jayashree等,1999),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(Aiko等,2013)。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;作者:张焕, 王加启, 高亚男, 郑楠)

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