超声处理乳酸菌在UHT脱脂乳基质中提升AFM1 结合效率的创新研究

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:Food Bioscience 4.8

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  本研究针对乳制品中致癌性黄曲霉毒素M1 (AFM1 )污染难题,系统评估了超声激活/灭活处理对乳酸菌(LAB)结合AFM1 效能的影响。研究发现,在UHT脱脂乳基质中,超声灭活的鼠李糖乳杆菌(L. rhamnosus )展现43.5%最高结合率,显著优于传统灭活方式(16.5%-28%),为生物解毒技术提供了新策略。

  

黄曲霉毒素M1
(AFM1
)作为乳制品中的隐形杀手,因其强致癌性和耐热性长期困扰食品安全领域。传统加工手段难以清除这种由饲料迁移至牛奶的毒素,而儿童等敏感人群的暴露风险更令人忧心。面对这一全球性挑战,巴勒克埃西大学的研究团队独辟蹊径,将目光投向乳酸菌(LAB)——这些日常发酵食品中的"微生物卫士"或许能通过物理吸附作用锁住毒素。研究人员创新性地引入超声技术,在《Food Bioscience》发表的研究中揭示了超声处理如何重塑菌体表面结构,使AFM1
结合率实现突破性提升。

研究采用三株特征性LAB菌株(L. acidophilus
L. reuteri
L. rhamnosus
),通过离心洗涤获得菌体沉淀后,分别实施热灭活(高温处理)、酸灭活(pH调节)和超声处理(20kHz以上声波),并在UHT脱脂乳与PBS缓冲液双基质中进行AFM1
结合实验。关键检测技术包括紫外分光光度法测定毒素残留量,结合统计学分析验证差异显著性。

Preparation of lactic acid bacterial cells
研究团队通过MRS培养基复苏菌种,标准化培养后获得均一菌悬液。离心洗涤步骤确保去除培养基干扰,为后续灭活处理提供纯净样本。

Results and discussion
数据表明,所有处理组的AFM1
结合率均显著高于对照组(p
< 0.05)。其中超声处理在乳基质中表现惊艳:灭活处理的L. rhamnosus
创下43.5%结合率纪录,比PBS基质中同处理组提升近1.5倍。值得注意的是,活菌组的L. reuteri
(28%)竟显著优于其热灭活形式(16.5%),暗示灭活方式对菌株性能存在特异性影响。

Conclusion
该研究首次证实超声处理在乳基质中的增效作用:声空化效应可能扩大细胞壁裂隙,暴露更多肽聚糖(peptidoglycan)和磷壁酸(teichoic acid)结合位点。相比传统灭活方式,超声技术展现出"一石三鸟"优势——既保持菌体结构完整性,又增强毒素吸附能力,还避免化学残留。这一发现为开发"益生菌过滤器"提供了理论支撑,未来或可应用于乳品生产线的前处理环节。

讨论部分特别指出,不同菌株对处理方式的响应差异提示个性化方案的必要性。例如L. rhamnosus
的卓越表现可能与其特殊的细胞壁多糖构成相关,而乳基质的蛋白质网络可能辅助稳定毒素-菌体复合物。这些发现不仅拓展了生物解毒的理论边界,更为应对全球乳品安全挑战提供了具成本效益的解决方案。

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