综述:食品和饲料中霉菌毒素的预防与脱毒:一篇综述
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时间:2025年09月29日
来源:Food and Bioproducts Processing 3.4
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本综述系统评述了食品与饲料中霉菌毒素(Mycotoxins)的防控策略,涵盖物理、化学及生物(Biotechnology)脱毒技术。文章强调该类毒素(如Aflatoxins、Ochratoxin A)对人和动物健康的严重危害(如致癌性、肝肾毒性),并指出生物法在安全性、环保性及避免残留方面的未来潜力,为领域研究提供重要参考。
霉菌毒素(Mycotoxin)一词源自希腊语“Mykis”(意为霉菌)与拉丁语“Toxicon”(意为毒物),是指主要由曲霉属(Aspergillus spp.)、青霉属(Penicillium spp.)和镰刀菌属(Fusarium spp.)真菌产生的有毒次级代谢产物。这些毒素因其致癌、基因毒性、致畸、肾毒性和肝毒性而对人类和动物健康构成严重威胁。全球高达50%的食品和饲料可能受到污染,不仅带来健康风险,还造成巨大的经济损失,包括处理污染产品的成本以及食品生产力的下降。其中,黄曲霉毒素(Aflatoxins)、伏马菌素(Fumonisins)、赭曲霉毒素A(Ochratoxin A)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone)、单端孢霉烯族毒素(Trichothecenes)、麦角生物碱(Ergot alkaloids)和展青霉素(Patulin)是风险最为突出的几种类型。
MYCOTOXIN CONTROL AND REDUCTION METHODS
降低食品、饲料和饲料原料中霉菌毒素负荷可通过工业加工或使用能消除、中和这些毒素的添加剂来实现。一个有效的脱毒过程应能破坏或中和霉菌毒素,同时避免产生有毒副产物,并保留食物的营养价值及产品的工艺特性。
所有霉菌毒素控制方法可大致分为三类:物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法主要包括热处理、辐照、吸附剂应用等。例如,高温处理能降解某些毒素,但其应用范围受限于所需的高温条件以及对食品品质的潜在影响。非热方法,如紫外线(UV)、电子束、超声波和微波辐照,虽在研究中显示出潜力,但其大规模应用的效率和一致性仍需进一步验证。
化学方法涉及使用臭氧、有机酸、氧化剂等化学物质来破坏毒素分子结构。这些方法虽有效,但可能带来环境毒性问题、成本较高,并存在化学残留的风险,可能影响最终产品的安全性。
生物方法利用微生物(如细菌、酵母菌和真菌)或其酶制品来生物降解或吸附霉菌毒素。此法因其特异性高、环境友好、操作条件温和且不易损害营养成分,而被视为最具前景的未来发展方向。例如,某些乳酸菌和酵母菌菌株能有效结合黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1),而特定的酶制剂可以降解单端孢霉烯族毒素等。
LIMITATIONS AND SAFETY CONCERNS IN METHODS FOR THE DETOXIFICATION OF MYCOTOXINS
各类脱毒方法均存在一定的局限性。物理方法中,热处理方法需要高温,这可能限制其应用范围并可能影响食品品质。非热方法(如UV、电子束)则面临处理效率不一致和可能产生未知副产物的挑战。
化学方法的主要顾虑在于所使用的化学物质可能带来的环境毒性、较高的成本以及在产品中残留的可能性,这些残留物可能对人体健康构成二次风险。
生物方法虽然前景广阔,但其目前的主要限制在于大规模生产时的一致性、工艺稳定性以及潜在生物制剂的安全性评估。需要确保使用的微生物或酶是安全的,且不会引入新的生物危害。
完全预防食品和饲料中霉菌毒素的形成是不现实的。文献中的有力证据表明,结合农艺学实践、生物防治和收获后管理的综合预防策略是降低霉菌毒素风险最可靠的途径。物理和化学脱毒方法在应用上存在对食品品质的影响、环境毒性、成本以及残留问题等限制。生物技术领域的进展,特别是生物脱毒方法,预计将为未来的改进提供最大潜力。它们以其高效、特异性强和对环境及产品更安全的特点,成为研究和应用的新焦点。未来的工作应集中于优化这些生物方法,确保其在大规模应用中的有效性、安全性和经济可行性,从而为全球食品安全和保障提供强有力的技术支持。
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