综述:赭曲霉毒素A生物降解的分子机制

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:Biologia Futura 1.8

编辑推荐:

  这篇综述系统阐述了赭曲霉毒素A(OTA)的生物降解途径,重点分析了微生物(细菌、真菌)及其酶类(羧肽酶、酰胺水解酶等)在OTA解毒中的作用机制,比较了不同水解酶的功能差异,为开发食品饲料安全领域的酶技术应用提供了理论依据。

  

引言

赭曲霉毒素A(Ochratoxin A, OTA)是由曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)产生的次级代谢产物,广泛污染谷物、水果和动物饲料,全球约10%农产品受其影响,造成重大经济损失。OTA具有肾毒性,其稳定性(熔点169°C)和难溶于水的特性使其难以通过常规方法清除。生物降解因其高效性和环境友好性成为最具前景的解毒策略。

OTA的化学特性

OTA由二氢异香豆素(ochratoxin α)和L-苯丙氨酸通过酰胺键连接,在紫外光下呈现荧光特性(λmax 333 nm)。其钠盐形式可溶于水,但天然状态下仅溶于氯仿、乙醇等有机溶剂。这种结构特性决定了酶解需靶向酰胺键(C-N)或内酯环(C-O)的关键位点。

微生物降解途径

微生物通过四种主要途径转化OTA:

  1. 酰胺键水解:生成无毒的ochratoxin α(OTα)和苯丙氨酸,见于短杆菌(Brevibacterium)和乳酸菌(Lactobacillus)。
  2. 内酯环开环:形成OP-OTα,如贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)E2的解代谢产物。
  3. 脱氯反应:转化为毒性较低的赭曲霉毒素B(OTB)。
  4. 开环OTA(OP-OTA):哺乳动物肝脏中常见,但部分肠道微生物也能产生。

关键降解微生物

细菌

  • 放线菌纲:短杆菌(Brevibacterium casei)在30°C下144小时内完全降解40 μg/mL OTA。
  • β-变形菌纲:嗜碱贪铜菌(Cupriavidus basilensis)OR16对20 μg/mL OTA的降解率达100%。
  • 芽孢杆菌:解淀粉芽孢杆菌(B. amyloliquefaciens)YL-1通过羧肽酶DacA/DacB实现72小时降解45-42%。

真菌

  • 黑曲霉(Aspergillus niger)UKV143分泌的ochratoxinase(am2)在66°C、pH 6.0条件下1小时降解50% OTA。
  • 蜂蜜酵母(Trichosporon mycotoxinivorans)2.5小时内完全转化0.4 μg/mL OTA为OTα,已商业化应用于饲料添加剂Mycofix? Plus。

核心降解酶及其机制

羧肽酶(EC 3.4)

  • D-丙氨酰-D-丙氨酸羧肽酶(DacC):含SXXK和KTG保守基序,依赖Zn2+激活,如Acine
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号