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糧油減損與真菌毒素防控創新團隊發現新型耐高溫玉米赤霉烯酮和黃曲霉毒素脫毒酶

2023-08-25 09:09:01 來源：中國農科院糧油減損與真菌毒素防控創新團隊 編輯：楊博磊 閱讀量：10001

　　 我國糧食產后損失每年高達700億斤，相當于產糧大省吉林省一年的糧食產量。產后減損是保障糧食供給的“無形良田”和有效途徑。霉變是導致糧食產后損耗的主要原因之一，嚴重威脅我國糧食安全、食品安全和人民生命健康。根據一項全球連續8年的糧食真菌毒素污染評估報告顯示，72%的糧食中真菌毒素檢測呈陽性，且38%的糧食被多種真菌毒素污染。相比單一真菌毒素，多種真菌毒素的協同作用造成的危害更為嚴重。黃曲霉毒素B1(AFB1)和玉米赤霉烯酮( ZEN)是兩種污染范圍廣、毒性強的真菌毒素，可污染包括玉米、小麥和干果在內的幾乎所有糧油產品。因此，挖掘同時降解AFB1和ZEN的脫毒酶，對糧食產后減損及糧食加工副產物高值化利用意義重大。
 
　　中國農業科學院農產品加工研究所糧油減損與真菌毒素防控創新團隊篩選獲得一株可同時高效降解糧食中AFB1和ZEN的不動桿菌，72h內可完全降解5 µg/mL的AFB1和ZEN。研究發現，該菌表現出較好的耐高溫性，且降解溫度越高，AFB1和ZEN的降解率越高，對AFB1的最適降解溫度為80℃，對ZEN的最適降解溫度為60℃；同時還具有廣泛pH適應性，在pH為5-10時，對AFB1和ZEN的降解均可達到90%以上；且Na+、Cu2+和K+可顯著提高該菌的降解能力。經全基因組和生物信息學分析，成功獲得兩種可同時降解AFB1和ZEN的脫毒酶，Porin和Peroxiredoxin。其中Peroxiredoxin首次被報道可降解AFB1，而Porin首次被報道可同時降解AFB1和ZEN。兩種脫毒酶均表現出較好的耐高溫性和耐堿性。經LC-MS/MS檢測發現，AFB1和ZEN降解產物分別為AFD1和β-ZAL。費氏弧菌生物發光分析證實，兩種毒素降解產物的細胞毒性顯著低于AFB1和ZEN。AFB1和ZEN降解酶的挖掘和降解機制解析，為后續開發同時降解多種真菌毒素脫毒酶制劑提供了理論基礎和技術支撐。
 
　　上述研究結果在國際知名學術期刊Journal of Hazardous Materials(中科院1區，IF=13.6)發表，中國農業科學院農產品加工研究所糧油減損與真菌毒素防控創新團隊博士生Tosin Victor Adegoke和楊博磊助理研究員為論文第一作者，邢福國研究員為通訊作者。該研究成果得到了國家重點研發計劃(2020YFC1606804)、中國農業科學院科技創新工程(CAAS-ASTIP-G2022-IFST-01)的資助?！?a target="_blank">閱讀原文】
 
　　作者： 楊博磊

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