棒曲霉素控制技术及检测方法研究进展

系统阐述了棒曲霉素的的理化性质,分析了国内外对棒曲霉素检测、去除及降解技术研究的现状及存在问题,提出了我国目前应着力解决的关键技术性问题:①建立食品中棒曲霉素的全程控制技术体系,从源头做起,在食品生产的不同阶段嵌入关键控制技术,实现全程监测、预警及控制;②建立棒曲霉素的现场快速检测方法及监测技术体系,为实时控制提供基础数据;③进一步研究完善食品中棒曲霉素的安全去除技术方法;④研究开发食品中棒曲霉素安全的降解技术,构建降解与去除相耦合的新型工艺技术体系。     

卡利比克迈耶氏酵母对水果采后病害的抑制及对展青霉素的降解机制

为了明确拮抗酵母卡利比克迈耶氏酵母Meyerozyma caribbica对果实采后病害的抑制效果及其对毒素的降解机制, 本文研究了卡利比克迈耶氏酵母结合辅助因子褐藻寡糖(alginate oligosaccharide, AOS), 对草莓、梨、苹果、番茄的青霉病、灰霉病和黑斑病的抑制效果, 以及拮抗酵母不同处理液对展青霉素(patulin, PAT)体外降解的机制。结果表明, 浓度为1×108 cfu/mL的M. caribbica可有效抑制草莓、梨、苹果青霉病, 草莓、番茄、葡萄灰霉病以及番茄、梨、葡萄黑斑病的发生, 添加5 g/L的AOS能显著增强M. caribbica的抑制效果; M. caribbica发酵液可以有效降解苹果伤口处的PAT, 处理后8 d其降解率为30.35%, 经AOS诱导后, 其对PAT的降解效率达到39.15%。体外条件下, 接种M. caribbica后27 h可将10 μg/mL的PAT完全降解; M. caribbica主要是通过活细胞代谢降解PAT, 同时AOS可显著增加M. caribbica 的降解能力, 说明卡利比克迈耶氏酵母是一株生防潜力较好的菌株, 本研究为该生防菌株的进一步应用奠定了基础。     

果品主要真菌毒素污染检测、风险评估与控制研究进展

果品在生产、贮运过程中易发生真菌性病害,不但可引起腐烂或腐败,带来严重的经济损失,部分霉菌还可能产生真菌毒素对人体健康造成潜在危害。真菌毒素是一类由丝状真菌在适宜条件下产生的有毒次级代谢产物,是继农药残留、重金属污染后,影响果品质量安全的又一类关键风险因子,具有强毒性。大量研究表明,真菌毒素可致DNA损伤,低浓度下即可对人和动物健康造成危害,使肝脏、肾脏和胃肠道发生病变,并且可致癌、致畸、致突变等,研究真菌毒素的污染状况,进行精准检测、风险评估和控制,对于果品质量安全研究具有重要意义。展青霉素(Patulin,PAT)、黄曲霉毒素(Aflatoxins,AF)、链格孢毒素(Alternaria toxins)和赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)是存在于果品中的主要真菌毒素种类,国际癌症研究机构(IARC)分别将PAT、AFB1、AFM1和OTA列为第3类、1类、2B类和2B类致癌物质。通常果品中检出的真菌毒素含量极低,因此对检测方法的要求较高,目前主要的分析方法有薄层色谱法、高效液相色谱(含质谱联用)技术、气相色谱(含质谱联用)技术、毛细管电泳技术等,但往往由于化学结构和性质各异,无法采用一种标准方法完成对所有真菌毒素的定量测定。因此,筛选准确、高效、快速的检测方法也是该领域当今的研究热点。迄今为止,已有80个国家和地区制定了果品中真菌毒素的限量标准来保护消费者健康,但均未涉及链格孢霉毒素。许多国家均不同程度地开展了真菌毒素风险评估研究,基于毒理学数据的评估结果表明,大多情形下通过果品摄入的真菌毒素水平极低,不会对居民健康产生危害。果品中的真菌毒素可采用化学、物理、生物等方法进行防治、降解和控制,但无法将被真菌毒素污染后产品中的毒素完全脱除,果品中真菌毒素污染重在"防"而非"除"。本文从果品中主要真菌毒素的种类、污染状况、毒性、检测方法、限量标准、风险评估及控制技术等方面进行概述,同时,对果品中真菌毒素的重点研究方向进行了展望,以期为该领域研究者提供参考。     

果品及其制品展青霉素污染的发生、防控与检测

展青霉素是由青霉属、曲霉属、丝衣霉属等真菌产生的一种聚酮类次生代谢产物,广泛存在于果品及其制品中,苹果及其制品是主要污染源,也是人类膳食中展青霉素最主要的来源。展青霉素有各种急性、慢性和细胞水平的危害。国际组织和不少国家均制定了果品及其制品中展青霉素限量。扩展青霉是最主要的产展青霉素真菌,能污染许多种果品及其制品。扩展青霉地域分布甚广,许多国家均分离到了其菌株。作为植物病原菌,扩展青霉往往通过果实上的伤口如受伤部位、害虫为害部位、病菌感染部位,以及果柄、开放的萼筒、皮孔等部位入侵。过熟和长期贮藏的水果更易感染扩展青霉。扩展青霉是一种好寒性霉菌,在0℃生长旺盛。展青霉素生物合成通路约由10步构成,棒曲霉和扩展青霉中展青霉素生物合成基因簇包含相同的15个基因,但两者基因序列差异很大。展青霉素的细胞毒性和遗传毒性归因于其与细胞中亲核物质的高反应活性,主要通过共价键与细胞的亲核物质,特别是与蛋白质和谷胱甘肽的巯基结合,从而发挥毒性、破坏染色体和致突变。在其反应通路中,1个展青霉素分子最多可与3个谷胱甘肽分子反应。采前措施、采后处理和贮藏条件对控制展青霉素污染及其产毒真菌至关重要。使用化学杀菌剂是重要的防控策略,但过度使用杀菌剂会导致抗性菌株出现。使用"低风险杀菌剂"则能降低产生抗药性的风险。生物防治是化学防治的替代方法或补充,可减少甚至避免使用杀菌剂。清洗、分选、整理等加工工艺有助于消减水果制品中的展青霉素污染。液液萃取和固相萃取是果品及其制品中展青霉素的经典提取方法,但液液萃取成本高、耗时、不适于固体样品。近年来,又研究建立了分散液液微萃取、盐析旋涡辅助液液微萃取、基质固相分散萃取、Qu ECh ERS等提取方法。展青霉素通常用配紫外检测器或二极管阵列检测器的液相色谱仪进行定量,采用液相色谱串联质谱、气相色谱串联质谱等仪器进行定性。另外,PCR具有快速、专一的特点,可用于对潜在的产展青霉素真菌进行早期检测。     

展青霉素的研究进展

展青霉素是一种有毒的真菌代谢产物,在自然界分布广泛,主要污染水果及其制品,对人、畜危害较大,因此,受到了世界各国的广泛关注。对展青霉素近年的研究进展进行了综述,就其理化性质、污染状况、毒性作用和检测方法作了介绍,并对其在中药材中的应用前景进行了展望。     

苹果及其浓缩汁受棒曲霉素污染的地域特点研究

对陕西眉县、洛川、礼泉、澄城等地苹果中的棒曲霉素青霉进行了分离和统计,并对不同地区厂家所产苹果浓缩汁中棒曲霉素的含量进行了调查分析。结果表明,陕西各苹果产区均有棒曲霉素产生菌的污染,其中扩展青霉最多,皮落青霉次之,圆弧青霉极少,此外还有少量其他青霉菌种。气候湿润、苹果种植区集中地域所产苹果受青霉和棒曲霉素产生菌的污染较为严重,各地苹果受污染程度依次为眉县>洛川>礼泉>澄城;不同地区所产苹果浓缩汁中棒曲霉素含量不同。     

苹果汁中棒曲霉素吸附树脂筛选及其吸附动态研究

研究了LSA-900B、XDA-600、LS-803、LS-806和HPD-850 5种型号大孔吸附树脂对苹果汁中棒曲霉素(Pat)的吸附能力,并利用筛选出的最优树脂进行了Pat吸附动力学研究.结果表明:ISA-900B、LS-803和XDA-6003种型号树脂在50℃条件下对苹果汁中Pat的静态吸附率分别达到92.5...     

苹果汁中棒曲霉素臭氧脱毒设备的设计与应用

为了高效降解苹果汁中棒曲霉素,研制了一套利用臭氧技术降解棒曲霉素的设备。该设备利用臭氧的强氧化性,使其与苹果汁充分接触,从而使苹果汁中的棒曲霉素发生氧化分解。以人工污染的苹果汁为试验材料,研究了该设备的脱毒效果及对果汁主要品质指标的影响。研究结果表明:该臭氧脱毒设备能够有效降解苹果汁中的棒曲霉素,且臭氧浓度和臭氧处理时间均显著影响棒曲霉素的降解效果(P0.05)。在果汁棒曲霉素起始浓度约为201.60μg/L,pH值3.5和可溶性固形物质量分数为15%时,用12 mg/L的臭氧在3 L/min流速下处理15 min,可将棒曲霉素减少到约49.24μg/L,降解率达75.58%,达到世界卫生组织(WHO)和英国软饮料协会(British soft drinks association,BSDA)设定的最大允许限量50μg/L的要求。臭氧处理对果汁可溶性固形物含量、pH值和总酸度无显著影响(P0.05),但对果汁透光率、色值、苹果酸和总酚含量影响较大(P0.05)。该设备具有投资小、脱毒效率高、脱毒成本低、环保无污染、结构简单、易操作、适合各种规模的果汁企业等优势,具有良好的经济效益和社会效益。     

一株乳酸乳球菌对棒曲霉素的去除作用

以筛选得到的可有效去除棒曲霉素的食品生产用菌株乳酸乳球菌MG1363为实验材料,通过改变环境温度、pH对其降解特性进行研究,并通过灭活菌体、提取粗酶液等手段,对乳酸乳球菌MG1363降解棒曲霉素的机理进行初步探究。结果表明,温度、pH对乳酸菌去除棒曲霉素活力的影响显著(P<0.05),去除棒曲霉素的较佳反应环境为30 ℃、pH值5.5~6.0。乳酸乳球菌MG1363既能物理吸附棒曲霉素,也能通过酶解作用降解棒曲霉素,且发挥降解活性的酶为胞内酶。乳酸乳球菌MG1363酶解棒曲霉素为其自身固有的特性,但棒曲霉素可诱导乳酸乳球菌的降解活性。