重组漆酶AnLI高效降解黄曲霉毒素B1 的分子机制：基于体外与计算机模拟的联合解析

针对全球25%谷物受霉菌毒素污染的严峻问题，研究人员从丹参培养微生物组中挖掘出新型漆酶AnLI，通过异源表达获得重组酶rAnLI，实现94.72%的AFB1 降解率，解析了其分子对接机制及毒性降低效应，为生物解毒提供新策略。

　　

【研究背景】
全球每年约25%的谷物因霉菌毒素污染而蒙受损失，其中黄曲霉毒素B₁
(AFB₁
)作为IARC认定的1类致癌物，其稳定的双呋喃环结构可形成环氧衍生物，与DNA/蛋白质结合引发肝损伤甚至癌症。传统物理化学解毒法存在效率低、二次污染等问题，而生物酶解法因环境友好、特异性强备受关注。漆酶(Laccase)虽在多种霉菌毒素降解中表现突出，但针对AFB₁
的分子机制研究仍存空白。

为此，成都中医药大学的研究团队创新性采用"酶-微生物-酶"挖掘策略，从丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)内生真菌宏基因组数据中筛选出高效降解菌株Aspergillus niger SF951，并成功克隆表达新型漆酶AnLI，相关成果发表于《Food Bioscience》。

【关键技术】
研究团队运用宏基因组挖掘技术从563株丹参内生真菌中筛选138株含漆酶保守序列菌株；通过香豆素培养基与AFB₁
共培养筛选高效降解菌；采用大肠杆菌BL21异源表达系统获得重组酶rAnLI；结合UHPLC-MS/MS分析降解产物，分子对接解析结合位点，细胞实验验证毒性变化。

【研究结果】

1. 菌株筛选与基因克隆
   从丹参微生物组中鉴定出6属138株含漆酶基因真菌，其中A. niger SF951在香豆素-AFB₁
   共培养体系中表现最优。基于保守序列克隆获得全长AnLI基因，其编码蛋白含典型漆酶铜离子结合域。

2. 酶学特性与降解效率
   重组酶rAnLI在35°C、pH5.0、Cu²⁺
   条件下作用48小时，AFB₁
   降解率达94.72%。UHPLC-MS/MS检测到4种降解产物，分子量分析显示双呋喃环结构被破坏。

3. 分子机制解析
   分子对接揭示AnLI通过6个氨基酸残基(His₆₆
   /Asn₁₅₂
   /Phe₂₆₅
   /His₃₉₈
   /Phe₄₆₂
   /His₄₆₆
   )与AFB₁
   结合，关键位点突变实验证实His₃₉₈
   在催化中起核心作用。

4. 毒性评估
   HepG2细胞实验显示，经rAnLI处理的AFB₁
   样品细胞存活率提升47.6%，表明酶解显著降低毒性。

【结论与意义】
该研究首次报道源自A. niger SF951的漆酶AnLI高效降解AFB₁
的分子机制，创新性地将宏基因组挖掘与功能验证相结合，为生物解毒剂开发提供新思路。研究成果不仅拓展了漆酶底物谱认知，其建立的"计算机模拟-体外实验-毒性验证"研究范式，对其它霉菌毒素降解研究具有重要借鉴价值。基金支持来自国家自然科学基金(81973416)和四川省科技计划(2025ZNSFSC0169)。