综述：六种常见环境霉菌毒素生物防治研究进展

这篇综述系统总结了AFB1、ZEN、DON等6种主要霉菌毒素的生物防治策略，重点阐述了生物预防（拮抗菌株）、生物吸附（酵母细胞壁/乳酸菌）、生物转化（微生物/酶降解）和生物治疗（天然提取物）四大技术的分子机制与应用进展，为开发高效环保的霉菌毒素防控技术提供理论依据。文中详实比较了不同方法的降解效率（如Cupriavidus菌株对OTA降解率达97%）、Nrf2/Keap1等关键通路调控机制，并指出工业化应用中酶稳定性、多毒素协同降解等挑战。

　　

引言

霉菌毒素是曲霉属（Aspergillus）、镰刀菌属（Fusarium）等丝状真菌产生的次级代谢产物，其中AFB1、ZEN、DON、T-2、FB1和OTA因高检出率和强毒性成为重点研究对象。全球约25%的农产品受污染，中国饲料中DON、FUMs和ZEN的检出率分别高达87.07%、77.14%和56.29%。这些毒素通过破坏细胞膜、诱导DNA损伤等途径导致肝肾毒性、免疫抑制甚至致癌，亟需开发高效防控技术。

生物预防

通过竞争性抑制产毒真菌生长实现源头控制。非产毒黄曲霉菌株NRRL 21882可减少伏马菌素合成，枯草芽孢杆菌BDISO76MR使FUMs降低97.27%。拮抗酵母德巴利汉逊酵母（Debaryomyces hansenii）能抑制禾谷镰刀菌扩散，使小麦中DON降低31.2%。这类方法适用于收获前田间防控，但对已产毒素无效。

生物吸附

依赖材料表面官能团与毒素结合。酸改性榴莲皮（ATDP）对AFB1、ZEN和OTA吸附率超97%，但DON仅2%。酵母细胞壁β-D-葡聚糖通过氢键吸附毒素，改性后对6种毒素吸附率均超50%（AFB1>ZEN>T-2>DON>OTA>FB1）。红酵母细胞（RYCs）兼具吸附（ZEN去除率99.5%）和营养强化功能，而植物乳杆菌M26可吸附62% AFB1。

生物转化

微生物降解：
海洋来源Pelagibacterium halotolerans ANSP101通过氧化C3羟基将DON转化为低毒3-keto-DON，效率达80%。Cupriavidus basilensis DSM 11853^T可同时降解96% ZEN和94% OTA，并消除ZEN的雌激素活性。乳酸菌如副干酪乳杆菌85能将ZEN转化为毒性较低的β-ZOL（128.2 μg/L）。

酶催化：
融合酶ZHDCP在pH7条件下2小时完全降解ZEN。漆酶样多铜氧化酶Lac-W可广谱降解6种毒素（AFB1 88%），其大尺寸底物结合口袋允许多种毒素进入。染料过氧化物酶BsDyP在Mn²⁺存在下将AFB1氧化为AFB1-二醇（降解率76.93%）。

生物治疗

天然提取物通过多途径解毒：

• 抗氧化：槲皮素（QCT）上调SOD活性，使FB1诱导的ROS降低40%；褪黑素（MT）通过Nrf2通路提升GSH含量，缓解ZEN生殖毒性。
• 抗炎：番茄红素（LYC）抑制NLRP3炎症小体激活，减轻ZEN肾损伤。
• 代谢调控：阿魏酸（FA）抑制CYP3A4酶活性，减少AFB1-8,9-环氧化物生成。
• 菌群调节：核桃青皮多糖（WGP）通过重塑肠道菌群缓解OTA肝损伤。

应用前景

尽管生物技术优势显著，仍面临降解产物毒性不明（如OTA降解为OTα的安全性）、复合污染协同处理技术缺乏等挑战。未来需结合基因编辑改造高效菌株、开发纳米生物吸附材料，并通过微流控芯片优化多酶级联反应体系，推动技术从实验室走向工业化。

（注：全文严格依据原文数据及结论，未添加非文献支持内容）