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展青霉素（PAT）威胁食品安全，为寻找经济有效的降解方法，研究人员对来自 Sugiyamaella lignohabitans 的短链脱氢酶 Suli-SDR 展开研究。结果显示，该酶在 pH 7.0、80°C 时活性最佳，能高效降解 PAT 且不影响苹果汁品质，为实际生产提供理论依据。
在水果的世界里，美味的背后却隐藏着看不见的 “杀手”。展青霉素（Patulin，PAT）这个由青霉属、曲霉属和丝衣霉属等真菌产生的有害毒素，常常潜伏在水果及谷物作物中。在水果采摘后的储存过程中，霉菌污染频繁发生，苹果、梨这些常见水果深受其害，PAT 随之大量滋生。PAT 可不是个 “善茬”，它的毒性极强，一旦人们过度接触，急性的会损伤动物或人体的小肠和结肠，还会在转录和代谢层面造成不可逆的伤害；长期来看，它还具备致癌、致畸和致突变的危害，国际癌症研究机构（IARC）已将其列为 III 类致癌物。为了保障食品安全，各国和国际组织纷纷为水果产品中的 PAT 设定严格上限。
在过去，水果加工行业为了去除 PAT，尝试了各种物理和化学方法，像物理吸附、紫外线照射、臭氧处理、氧化剂降解以及使用化学杀菌剂等。然而，这些方法都存在一个致命的缺点 —— 成本高昂，这使得大规模应用受到了限制。随着研究的深入，生物拮抗手段逐渐进入人们的视野，微生物来源的酶成为研究热点。虽然此前已经发现了一些能降解 PAT 的微生物酶，但它们在反应条件、降解产物和反应效率等方面存在差异，且多数研究成果还未能应用到实际生产中。在这样的背景下，为了找到更高效、经济的 PAT 降解方法，研究人员踏上了新的探索之旅。
此次研究由未知研究机构的研究人员开展，他们将目光聚焦于来自 Sugiyamaella lignohabitans 的一种新型短链脱氢酶（命名为 Suli-SDR）。研究发现，Suli-SDR 在 pH 7.0 和 80°C 时展现出最佳的 PAT 降解活性，并且在 60 - 90°C 孵育后仍能保留催化活性。在实际应用方面，浓度为 1 μg/mL 的 Suli-SDR 能在 12 小时内降解 88% 浓度为 50 μg/mL 的 PAT，降解效果显著。同时，对经过酶处理的苹果汁进行质量参数检测，包括维生素 C、可滴定酸、总酚等，结果表明 Suli-SDR 对苹果汁的这些质量参数没有显著影响。这一研究成果为 Suli-SDR 在实际生产中控制 PAT 提供了理论依据，有望成为保障食品安全的有力武器，相关论文发表在《Enzyme and Microbial Technology》。
研究人员开展研究时，主要运用了以下关键技术方法：首先是基因表达技术，他们从 Sugiyamaella lignohabitans 的全基因组序列中发现未被表征的蛋白编码基因 AWJ20_2143，并在大肠杆菌中成功表达该蛋白，确认其为具有 PAT 降解活性的氧化还原酶。其次是酶活性测定技术，通过在不同温度、pH 条件下测定 Suli-SDR 对 PAT 的降解能力，确定其最佳反应条件。最后是苹果汁质量参数检测技术，以此评估酶处理对苹果汁品质的影响。
下面来看具体的研究结果：
- Suli-SDR 的序列分析：研究人员在 Sugiyamaella lignohabitans 的序列注释中注意到一个未被表征的蛋白编码基因 AWJ20_2143，通过在大肠杆菌中表达该蛋白，确认它是一种氧化还原酶，且具有 PAT 降解活性。
- Suli-SDR 的活性研究：经过对不同 pH 和温度条件下 Suli-SDR 活性的测定，发现该酶在 pH 7.0 和 80°C 时活性最佳，并且在 60 - 90°C 孵育后仍保留催化活性，这一特性使其在苹果汁巴氏杀菌过程中具有潜在应用价值。
- Suli-SDR 对 PAT 的降解性能：实验表明，终浓度为 1 μg/mL 的 Suli-SDR 能在 12 小时内降解 88% 浓度为 50 μg/mL 的 PAT，展现出优异的降解性能。
- Suli-SDR 对苹果汁品质的影响：对经过 Suli-SDR 酶处理的苹果汁进行维生素 C、可滴定酸、总酚等质量参数检测，结果显示酶处理对这些参数无显著影响，说明该酶在降解 PAT 的同时，不会损害苹果汁的品质。
研究结论表明，研究人员成功鉴定出了来自 S. lignohabitans 的具有 PAT 降解活性的酶 Suli-SDR，并将其归类为短链脱氢酶。Suli-SDR 在 80°C 时对 PAT 具有最高催化活性，接近苹果汁巴氏杀菌温度，且对苹果汁品质无不良影响。这一研究成果意义重大，为在实际生产中利用 Suli-SDR 控制 PAT 污染提供了理论基础，有助于推动生物方法在保障食品安全领域的应用，有望解决长期以来物理和化学方法去除 PAT 成本高的问题，为水果加工行业带来新的希望，让消费者能享受到更安全的水果及相关产品。
