植物乳杆菌CCFM1287醛酮还原酶介导棒曲霉素生物降解为E-阿克拉迪醇的分子机制与结构解析

本文解析了植物乳杆菌CCFM1287中NADPH依赖性醛酮还原酶（AKR）降解棒曲霉素（PAT）的分子机制，通过结构建模、分子对接和动力学模拟揭示了关键活性位点（Trp116/His111等），为食品级酶法降解真菌毒素提供了新策略。

　　

Section snippets

Chemicals and bacteria preparation

实验所用棒曲霉素（PAT，纯度≥98%）商业标准品购自Pribolab公司（中国青岛）。PAT溶解于乙酸乙酯溶液，配置为50 mg/L，储存于-20°C环境，实验前按需进行氮吹处理。NADPH和异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）购自Solarbio（中国北京），NADPH溶解于10 mM Tris-HCl（pH 7.4）缓冲液，IPTG溶解于蒸馏水，两者均常规储存于-20°C。

Bioinformatics analysis of transcriptomic result

转录组分析共检测6个样本，获得总计24.79 GB的Clean Data，每个样本Clean Data量均超过3.85 GB，Q30碱基百分比均高于98.39%。随后将各样本Clean Reads与CCFM1287参考基因组进行比对，匹配率介于99.33%至99.54%之间。此外，在PAT处理的植物乳杆菌CCFM1287中共检测到3511个表达基因，包括3432条mRNA。

Discussion

棒曲霉素（PAT）作为一种热稳定且水溶性的真菌毒素，常见于水果制品中，其生物降解是食品安全管理中的关键挑战。近年来，微生物和酶法降解策略因其特异性、环境兼容性以及对食品品质影响最小而备受关注。然而，目前已鉴定的PAT降解酶多来源于非食品级微生物，直接应用于食品体系可能存在安全隐患。

Conclusion

这些发现不仅增强了我们对益生菌降解PAT分子机制的理解，还支持了植物乳杆菌CCFM1287及其LpAKR酶在食品安全干预中的潜在应用价值。整合转录组学、酶学与计算生物学方法的研究框架，为未来酶工程改造和益生菌介导的真菌毒素降解策略提供了全面指导。