不同发酵培养基制备的克菲尔胞外多糖对黄曲霉毒素M1结合能力的评估及其应用潜力

针对乳制品中热稳定性极强的黄曲霉毒素M1(AFM1)难以去除的问题，研究人员通过比较牛奶(FS-M)与乳清废液(FS-SW)培养的克菲尔胞外多糖(EPS)结合AFM1的能力，发现FS-M因更高蛋白含量使结合率提升至52.2%，揭示EPS中蛋白质-多糖复合物对毒素清除的关键作用，为开发安全高效的生物去污剂提供新思路。

　　

（以下为论文解读）

研究背景
黄曲霉毒素B₁(AFB₁)作为"一级致癌物"，在潮湿温暖环境中极易污染农作物。更棘手的是，当动物摄入AFB₁后，其代谢产物AFM₁会通过乳汁进入乳制品链。这种毒素能耐受巴氏杀菌等常规处理，全球每年因AFM₁污染导致的乳制品损失高达数万吨。传统物理化学去污法往往破坏营养成分，而乳酸菌(LAB)产生的胞外多糖(EPS)因其"生物海绵"特性崭露头角——它们能通过非共价作用捕获毒素，同时保持食品品质。

克菲尔粒(KGs)这个由30多种微生物组成的"共生王国"，其分泌的kefiran等EPS尤为引人注目。但一个关键问题悬而未决：用牛奶或废弃乳清培养的克菲尔EPS，谁才是AFM₁捕手冠军？墨西哥的研究团队在《International Dairy Journal》发表的这项研究，不仅为乳清废料的"最后一舞"提供舞台，更揭示了EPS去污的分子密码。

关键技术方法
研究采用超高温灭菌(UHT)牛奶和次级乳清(SW)分别培养克菲尔粒，通过热提醇沉法获得冻干EPS(FS-M和FS-SW)。采用高效液相色谱(HPLC)分析AFM₁结合率，在模拟肠道环境(pH6.8缓冲液，1.0μg/L AFM₁)中测试0.5-3.0%浓度EPS作用3-24小时的效果。通过组分测定发现FS-M蛋白含量是FS-SW的3倍，而后者灰分高45%。

研究结果

1. EPSs组成差异
组分分析显示两种EPS糖含量相当，但FS-M含6.8%蛋白质远超FS-SW的2.3%，而FS-SW灰分(14.3%)显著高于FS-M(9.8%)。HPLC图谱中FS-M特有的蛋白关联峰提示其可能形成"糖-蛋白捕网"。

2. AFM₁结合效能
1%FS-M在24小时实现52.2%结合率，较FS-SW(34.2%)显著提升。浓度实验显示3%FS-M可使结合率升至67.8%，但考虑到实际应用成本，1%浓度更具商业价值。时间梯度实验揭示6小时达结合平衡，符合伪二级动力学模型。

3. 分子机制探索
70kDa葡聚糖单独实验证实多糖本身具有结合能力，但FS-M的卓越表现暗示蛋白质如同"增效剂"——可能通过疏水相互作用增强AFM₁捕获。红外光谱在1650cm^-1处出现的特征峰印证了蛋白质参与结合。

结论与意义
该研究首次系统比较不同培养基对克菲尔EPS去污效能的影响，发现牛奶培养的EPS因形成"糖-蛋白协同陷阱"而表现更优。这不仅为乳品工业提供新型生物去污剂选择，更开创性地将乳清废料转化为"绿色解毒剂"原料。特别值得注意的是，kefiran等高分子量EPS展现的"分子筛"效应，为设计特异性毒素吸附材料指明方向。未来研究可优化SW培养基成分，平衡成本与效能，让乳清废液真正实现从"环境负担"到"安全卫士"的华丽转身。