一氧化氮熏蒸抑制黄曲霉毒素和赭曲霉毒素A生成及降解机制研究:提升杏干食品安全的新策略

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Food Chemistry 8.5

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  为解决杏干中黄曲霉毒素(AFB1/AFB2/AFG1/AFG2)和赭曲霉毒素A(OTA)污染问题,研究人员通过一氧化氮(NO)熏蒸技术开展真菌毒素控制研究。结果表明:低浓度NO(1500 μL/L)显著抑制黄曲霉和黑曲霉产毒(降幅43.88–51.53%),高浓度NO(150 mL/L)直接降解标准溶液中毒素(降幅1.52–55.56%)。该研究揭示了NO通过生成ONOO•等自由基破坏毒素结构的三种降解途径,为食品安全生产提供了新技术支撑。

  

杏干作为富含类胡萝卜素和多酚的营养食品,却因高糖低水分特性易受黄曲霉(Aspergillus flavus)和黑曲霉(Aspergillus niger)污染,产生强致癌物黄曲霉毒素(Aflatoxin, AFT)和肾毒性赭曲霉毒素A(Ochratoxin A, OTA)。全球每年因霉变导致杏干贸易损失达数十亿美元,土耳其杏干样本中AFB1超标率高达34.2%,远超欧盟4 μg/kg标准。传统物理化学去毒方法存在设备依赖性强、残留毒性等问题,亟需开发安全高效的新技术。

中国研究人员通过国家重点研发计划等项目支持,在《Food Chemistry》发表研究,系统评估一氧化氮(NO)熏蒸对杏干毒素的双重作用机制。研究采用HPLC-MS技术定量分析,设置1500 μL/L(低浓度)处理接种真菌的杏干和150 mL/L(高浓度)处理标准溶液两组实验,结合自由基反应理论解析降解途径。

材料与方法
实验选用新疆英吉沙县杏干,分离鉴定的黄曲霉和黑曲霉作为产毒菌株。通过HPLC-MS建立AFB1/AFB2/AFG1/AFG2(定量限0.10 ng/mL)和OTA(10.00 ng/mL)检测方法,验证回收率满足分析要求。NO处理组设置不同浓度梯度,对照组采用常规储存条件。

结果

  1. 抑制产毒效应:低浓度NO使黄曲霉产AFB1-AFG2降低49.13–51.53%,黑曲霉产OTA下降43.88%。
  2. 直接降解作用:高浓度NO对标准溶液AFB1、AFG1和OTA降解率分别为45.51%、35.76%和55.56%。
  3. 机制解析:NO自氧化产生的ONOO•、OH•等自由基通过三种途径破坏毒素分子结构:(1)双键断裂,(2)内酯环开环,(3)苯环羟基化。

讨论与结论
该研究首次阐明NO熏蒸通过"抑制产毒-直接降解"双途径消除杏干毒素。相比传统硫磺熏蒸,NO处理无有毒残留,且能保持食品色泽和营养。自由基降解机制的发现为开发新型食品去毒技术提供理论依据,1500 μL/L的优化浓度兼具经济性和实用性。研究成果对保障"一带一路"沿线杏干主产区的食品安全具有重要应用价值,相关技术已纳入新疆杏产业技术体系示范推广。

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