负载鼠李糖乳杆菌后生元的静电纺丝纳米纤维对牛奶中黄曲霉毒素M1的高效吸附研究

《Scientific Reports》：Postbiotic polysaccharide and peptide-enriched electrospun nanofibers based on polycaprolactone/ethyl cellulose/sodium alginate as bioactive macromolecular matrices for aflatoxin M1 adsorption in milk

　　

摘要

黄曲霉毒素 M1（AFM1）在乳制品中的污染因其毒性和对常规工艺的抗性引发了诸多食品安全担忧。本研究开发了一种新型生物基吸附系统，采用静电纺丝聚己内酯/乙基纤维素/海藻酸钠（PCL/EC/SA）纳米纤维（NFs）并结合源自鼠李糖乳杆菌的后生元。这些纳米纤维以不同的后生元负载量（2.5%、5% 和 10%，w/w）制备，并在初始浓度为 100–300 ng/L 的真实牛奶基质中评估其去除 AFM1 的能力。通过扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）评估了纳米纤维的形貌特征、表面润湿性和生物相容性。随后，采用高效液相色谱法（HPLC）测定了这些纳米纤维从牛奶样品中吸附黄曲霉毒素 M1 的能力。在接触时间为 24 小时后，负载 10% 后生元的纳米纤维实现了最高的去除效率，分别在 AFM1 浓度为 100、200 和 300 ng/L 时达到 88.0%、91.6% 和 95.5%。FTIR 结果支持后生元相关官能团整合入纳米纤维基体，并揭示了官能团相互作用的增强，特别是在羟基、羰基和酰胺区域。热重分析（TGA）表明，后生元的存在提高了复合纳米纤维的热稳定性。吸附等温线分析表明，PCL/EC/SA/后生元纳米纤维对 AFM1 的吸附符合 Langmuir 模型，动力学研究符合准二级动力学机制。此外，PCL/EC/SA/后生元纳米纤维在四个连续循环中保持了超过 77% 的吸附效率。由于具有优异的吸附性能和可重复使用性，负载后生元的纳米纤维系统可作为乳制品基质中降低 AFM1 的吸附平台。