无花果中黄曲霉毒素的生物降解：从微生物筛选到降解产物鉴定

本研究针对无花果中黄曲霉毒素（AFB1/AFG1）污染问题，通过筛选无花果源适应性微生物（如B. cereus HBB532、Z. rouxii HBB542），结合HPLC和QTOF-LC/MS技术，首次实现干制无花果基质中黄曲霉毒素>50%的降解，鉴定出22种降解产物，为减少食品浪费提供可持续解决方案。

　　

黄曲霉毒素（Aflatoxin）作为曲霉属真菌产生的剧毒次级代谢产物，长期威胁全球食品安全。其中AFB₁被世界卫生组织列为Ⅰ类致癌物，而土耳其作为全球最大的无花果生产国，每年因黄曲霉毒素污染造成的干制无花果废弃量惊人。传统焚烧处理方式不仅浪费资源，更无法解决毒素残留问题。如何通过生物技术实现毒素高效降解，同时保留食品基质价值，成为亟待突破的科学难题。

来自土耳其的研究团队在《World Journal of Microbiology and Biotechnology》发表的研究，开创性地以污染干制无花果为研究对象，通过分离本土适应性微生物，系统评估了其对黄曲霉毒素的降解效能。研究人员从污染样本中筛选出6株细菌（包括B. cereus HBB532、P. megaterium HBB522）和2株酵母（Z. rouxii HBB542），采用香豆素培养基初筛后，通过Box-Behnken设计优化培养条件，结合HPLC定量和QTOF-LC/MS产物鉴定，首次揭示了干制无花果基质中黄曲霉毒素的生物降解路径。

关键技术包括：（1）从50g污染无花果中分离微生物并进行16S/18S rRNA分子鉴定；（2）通过响应面法优化pH（5.6-7）和温度（27-40℃）等降解条件；（3）采用HPLC（C18 ODS3柱，荧光检测器λ_ex/λ_em=360/440 nm）定量AFB₁、AFG₁等毒素；（4）QTOF-LC/MS（m/z 40-400）鉴定22种降解产物；（5）Luff-Schoorl法监测糖分变化。

微生物筛选与鉴定
通过香豆素培养基筛选发现，B. safensis HBB526和P. megaterium HBB522在固体培养基上形成明显菌落（

），经分子鉴定确认其降解潜力。响应面分析显示B. cereus HBB532在pH6、35℃时生长最佳（

），为后续降解实验奠定基础。

降解效率分析
HPLC数据显示，P. megaterium HBB522对AFB₂和AFG₂的降解率达100%，总毒素降解63%（

）。细菌培养物降解效果普遍优于酵母，其中B. cereus HBB532对AFB₁降解率达51%，而Z. rouxii HBB542仅5%。

降解产物鉴定
QTOF-LC/MS检测到C₁₆H₁₇O₆（m/z 305.15）等关键产物（

），证实内酯环水解是主要降解途径。值得注意的是，降解过程中无花果糖分减少25%，提示其仍具酒精发酵潜力。

该研究首次证实干制无花果基质中黄曲霉毒素可通过本土微生物实现高效降解，突破了传统纯毒素降解研究的局限性。发现的22种降解产物为后续毒性评估提供依据，而细菌培养物与上清液的差异化降解效果（如P. megaterium上清液对AFG₁降解率达68%）提示可能存在多种酶系统协同作用。从应用角度看，该技术可将污染无花果转化为酒精发酵原料，为土耳其等主产国每年减少数千吨食品浪费，对实现联合国可持续发展目标（SDG 12.3）具有重要实践意义。未来研究可进一步解析关键降解酶（如内酯水解酶）的分子机制，推动该技术向工业化应用转化。