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活性与灭活乳酸菌吸附霉菌毒素的机制

2018-03-19陈漪汶雷柳琳胡文锋

饲料工业 2018年18期
关键词:赤霉烯酮黄曲霉

■陈漪汶 李 溪 雷柳琳 庞 旭 徐 健 周 舟 胡文锋,*

(1.华南农业大学食品学院,广州五山 510642;2.生物源生物技术(深圳)股份有限公司,深圳坪山 518118;3.广州无两生物科技有限公司,广州五山 510640;4.广州柏芳生物科技有限公司,广州五山 510640)

据报道,霉菌产生的霉菌毒素污染了全球约25%的谷物和粮食。在自然界霉菌无处不在,有些霉菌在感染作物、粮食以及饲料后会产生次级代谢产物——霉菌毒素。霉菌毒素种类较多,主要有黄曲霉毒素、伏马毒素、呕吐毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮等。其中,黄曲霉毒素的毒性最大[1]。

黄曲霉毒素是Ⅰ类致癌物。黄曲霉毒素是由黄曲霉菌(Aspergillus flavus)、寄生曲霉菌(Aspergillus parasiticus)和红绶曲霉(Aspergillus nomius)感染了大米、玉米、花生、高粱、肉豆蔻、坚果等作物及粮食后产生的,其对肝脏有致癌作用[2]。黄曲霉毒素包含四种类型,分别为黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素B2、黄曲霉毒素G1和黄曲霉毒素G2。它们在兔子体内的最大半致死剂量(LD50)为 0.3 mg/kg BW,老鼠为 18 mg/kg BW[3-4]。2012年,黄曲霉毒素被国际癌症研究机构归为Ⅰ类致癌物质[5]。

解除霉菌毒素对人类健康的威胁非常必要。据统计,非洲大陆30%的肝癌是由霉菌毒素中毒引起的。因此,开发简便实用的去除霉菌毒素的方法很有必要。这些方法不但可以解除对人类健康的威胁,也能够更好地改善经济动物生长性能[6],提高养殖效益。

1 霉菌毒素

霉菌毒素是霉菌生长过程产生的次级代谢产物,主要是由曲霉菌属、镰刀菌属、青霉菌属等的霉菌产生。在高温和潮湿环境条件下,霉菌污染田间生长的作物、贮藏的粮食以及加工后的饲料而生长繁殖并产生毒素。人误食了被霉菌毒素污染的食品、动物采食了被毒素污染的饲料就会引起中毒,并残留在动物类食品中,如蛋、肉以及奶,直接或间接地危害人类健康。

霉菌毒素抑制机体的免疫、造血功能,对肝脏和肾脏等器官造成较大的危害,毒性极强。霉菌毒素的急性爆发可引起严重的肝中毒,慢性中毒可导致肝癌。对健康的其他影响还包括免疫抑制,生长、发育和繁殖系统受损。这些影响已经在畜禽中得到证实,对人类也会产生类似的影响。

目前已知近300种霉菌的代谢产物对人和动物产生毒性作用,主要黄曲霉毒素、伏马毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮。

1.1 黄曲霉毒素

黄曲霉毒素是一类化学结构类似的化合物,均为二氢呋喃香豆素的衍生物,目前已发现18种结构衍生物,主要是寄生曲霉和黄曲霉产生的次生代谢产物。黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)的毒性最大,是毒性、致癌性最高的毒素[6],并引起人类和动物的急性和慢性中毒[7]。据Santini等报道,黄曲霉毒素是亲脂性分子,而肝脏是主要的亲脂性器官,所有通过血液输送的毒素都被储存并集中在肝细胞。如果器官连续暴露于黄曲霉毒素,这些化合物可诱发某类型的癌症[8]。

1.2 伏马毒素

伏马毒素(Fumonisins,FBs)是由串珠镰刀菌产生的次级代谢产物。伏马毒素的分子结构中含有氨基和羧基,为多氢醇和丙三羧酸组成的双酯化合物,具有高度热稳定性;易溶于水和甲醇,不溶于氯仿和己烷。伏马毒素主要污染粮食和谷物,可诱发人体食道癌、肝癌、胃癌;同时,损伤人和畜禽的心脏、肝脏及肾脏等器官[9-10]。

1.3 赭曲霉毒素

赭曲霉毒素(Ochratoxin,OT)是异香豆素连接到β-苯基丙氨酸上的衍生物。赭曲霉毒素有A、B、C和α四种,它们的化学结构相似。其中赭曲霉毒素A是由曲霉属和青霉属菌产生的。赭曲霉毒素A可引起人和动物的慢性和急性中毒,主要表现为免疫抑制以及肝毒、肾脏毒、致畸、致突变和强致癌作用[11]。

1.4 玉米赤霉烯酮

玉米赤霉烯酮(ZEN),最初是由从赤霉病的玉米中分离得到的[12]。产玉米赤霉烯酮的霉菌主要包括禾谷镰刀菌、黄色镰刀菌和三线镰刀菌等[13]。小麦、大麦、大米、小米和燕麦等谷物常受到玉米赤霉烯酮的污染[14]。玉米赤霉烯酮具有较强的耐热性,110℃处理1 h才能被完全破坏[15]。研究表明,玉米赤霉烯酮与类固醇激素具有同源性,它可作为重要的转录因子参与生物转化的全过程,严重干扰动物的内分泌,影响生育以及动物发情[16]。

2 霉菌毒素产生的条件

霉菌污染的基质是霉菌产生毒素的先决条件,主要是指食品、谷类、饲料等。其次是水分、温度、空气相对湿度、以及空气流通情况等。粮食作物田间生长过程、粮食和饲料储存过程及运输过程中不规范,霉变随时可能发生,使得霉菌大量生长繁殖。

3 霉菌毒素的控制

霉菌毒素的控制主要是指减少、除去和破坏饲料原料、粮食以及制成饲料中毒素毒害的处理方法。现有的霉菌毒素控制方法包括物理控制、化学控制和生物控制。物理控制主要包括吸附、蒸煮、辐射等;化学控制包括添加化学物质和杀菌剂等;生物控制包括微生物降解和微生物吸附。

3.1 霉菌毒素的物理控制

物理控制主要是指利用沸石、蒙脱石等吸附并除去霉菌毒素。其机理是在动物体内,吸附剂与毒素结合形成复合体后排出体外而不被吸收,从而降低机体中毒素的含量[17]。

吸附剂的原理是利用离子交换吸附霉菌毒素而达到脱毒的效果。Var等研究发现,用1 mg/ml活性炭脱除含5 ng/ml赭曲霉毒素的葡萄酒样品,可吸附87%的毒素[18]。Jacela等指出各种物质具有结合霉菌毒素的能力。最常用的天然霉菌毒素吸收剂如铝硅酸盐、沸石和黏土等对其他类型的真菌毒素有限或没有活性[19]。虽然物理控制的方法简单、方便,但缺点在于去毒不彻底。

3.2 霉菌毒素的化学控制

化学控制是指利用酸碱或氧化剂等,来减轻或控制真菌毒素的危害。常用石灰水浸泡、氨水去毒等方法。次氯酸钠、亚硫酸氢钠等已被证实可减轻镰孢霉毒素的危害,且效果良好。但处理后产生的安全问题不容忽视,如降解产物仍有一定毒性、对食品营养价值、适口性等产生影响。

3.3 霉菌毒素的生物控制

生物控制是指利用微生物在其生长过程的代谢产物,或是微生物自身的特性进行脱毒,包括微生物降解和微生物吸附。

微生物降解是指微生物在生长过程产酶并降解毒素,包括将霉菌毒素转化为低毒或无毒的物质。其优点在于特异性强、不会对饲料造成污染或吸附营养成分,且避免了毒素的二次污染。其不足之处是由于酶的特异性,每一种酶只能降解一种或一类毒素,如果粮食或饲料被多种霉菌毒素污染,就需要添加多种相应的酶制剂,从而使脱毒过程非常复杂且成本偏高。

微生物吸附是指其菌体细胞壁通过非共价键与毒素分子结合,由于菌体细胞壁很难被人和动物消化分解,因而可携带毒素随粪便一起排出体外。微生物如酵母菌、真菌、细菌、放线菌和藻类等细胞壁以及分解产物都有吸附霉菌毒素的能力[20]。

与物理和化学方法相比,霉菌毒素的微生物吸附法被认为是最安全、最合适的。微生物吸附法中的微生物细胞壁不生长、不携带有害化学物质,因而不会造成粮食和饲料营养,以及感官特性如颜色和风味的改变,甚至完全没有任何改变。霉菌毒素的微生物吸附法被认为是食物和饲料解毒最佳策略[21]。

Shetty等报导,即使在最高浓度(20 μg/ml)下,酿酒酵母细胞也能够结合大量的AFB1[7]。Raju等将酵母细胞与黄曲霉毒素的结合归因于酵母细胞壁中的甘露多糖[22]。Bejaoui等指出,酵母菌热处理细胞比活细胞表现出更高的赭曲霉毒素A吸附能力,分别为90%和35%,表明是物理性质的结合,而细胞密度在吸附效率上起重要作用[11]。目前市面上推广的有酵母细胞壁及多糖作为主要成分的霉菌毒素脱毒剂,经过市场检验,并受到用户的认可[20]。

除酵母细胞壁外,乳酸菌细胞或细胞壁同样具有吸附霉菌毒素的能力[23]。其机制仍是由无活性的细胞壁促进的物理吸附(离子交换),而不是活的微生物对真菌毒素的分解代谢。细胞壁中的多糖、蛋白质和脂质成分,可通过氢键、离子键和疏水作用与霉菌毒素结合,从而提供潜在的结合位点[24]。

一大批酵母、细菌和霉菌显示出作为微生物颉颃剂、生物竞争剂或作为真菌毒素的“生物调节器”的作用[25]。例如,一些霉菌毒素通过乳牛瘤胃的微生物群解毒[26-27]。酒精饮料加工过程、饲喂的谷物作物青贮饲料中的发酵过程也大大降低了一些霉菌毒素,如伏马毒素的毒性。许多乳酸菌可以抑制霉菌生长,并且其中一些具有与霉菌毒素相互作用的潜力[28]。

4 乳酸菌(LAB)对霉菌毒素的吸附作用

乳酸菌(Lactic acid bacterium,LAB)分布广泛,大部分是细菌,分为球菌或杆菌;以单糖、双糖为基质,代谢产物主要为乳酸[29]。大多数乳酸菌为益生菌,目前已发现的这类菌在细菌分类学上划分至少18个属,这些属包括乳酸杆菌属、双歧杆菌属、链球菌属、明串珠菌属、乳球菌属、芽孢乳杆菌属、气球菌属等[30]。乳酸菌的保健功能有维持微生态平衡和肠道机能、促进营养成分的吸收和分解、预防肿瘤及降低胆固醇等。同时还能产生一些抗菌物质如抗菌肽,在乳酸菌代谢过程中产生具有抑制作用的杀菌蛋白和多肽,以控制病原菌及腐败微生物菌群。乳酸菌被联合国粮食与农业组织、欧洲食品安全局接受为食品安全使用的[31],乳酸菌菌株已经被证实用于食品工业以及饲料与养殖业的霉菌毒素的脱毒剂[31-33]。

在各种微生物中,乳酸菌即乳杆菌属和双歧杆菌属、丙酸杆菌属和乳球菌属在结合黄曲霉毒素方面的能力最强[34-36]。它是乳酸和其他代谢物如酚类化合物、羟基脂肪酸、过氧化氢、罗伊氏菌素以及由乳酸菌生产的蛋白质化合物的共同参与。乳酸菌菌株、温度、pH值、基质和培养时间等影响黄曲霉毒素的结合[37]。

4.1 乳酸菌与黄曲霉毒素

乳酸菌通常用于青贮饲料生产和食品发酵,乳酸菌能抑制真菌生长并延长产品的保质期。不同乳酸菌菌株在体内和体外结合黄曲霉毒素B1和黄曲霉毒素M1的能力不同[31]。

研究表明,一些乳酸菌在体内、体外均具有吸附AFB1的能力,而不同的乳酸菌菌株对黄曲霉毒素B1的吸附能力不同[38-39]。El-Nezami等评估了5株乳杆菌在活体外吸附黄曲霉毒素的能力,结果显示,鼠李糖乳杆菌LC-705和鼠李糖乳杆菌GG在含有20 μg/ml的AFB1溶液中,吸附率超过80%,具有高效清除AFB1的能力[40]。Hernandez-Mendoza等筛选了8株干酪乳杆菌,结合AFB1的能力介于14%~49%[41]。之前有报道,干酪乳杆菌对AFB1结合率为0.6%~46%[42-43]。

4.2 乳酸菌与赭曲霉素A

肠道和植物来源的乳酸菌菌株消除赭曲霉毒素A的研究中,Piotrowska等根据对赭曲霉毒素A的敏感度及其从液体培养基中去除这种毒素的能力,筛选出29株乳杆菌和乳球菌[44]。结果表明,嗜酸乳杆菌CH-5、植物乳杆菌BS、GG、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌GG吸附能力最强,除去超过50%的初始浓度的赭曲霉素A。赭曲霉毒素在细菌生长过程中的清除率为8%~28%,且没有检测到降解产物,说明乳酸菌是通过吸附作用来清除赭曲霉毒素。

Del Prete等研究了赭曲霉毒素A与葡萄酒乳酸菌(乳杆菌属、片球菌属和欧洲绿球菌)的体外相互作用。结果显示,在液体合成培养基中生长的几种葡萄酒乳酸菌菌株会降低赭曲霉毒素A的浓度[45]。赭曲霉毒素A浓度的降低范围为8.23%~28.09%。此外,商业亚麻型菌株比其他的葡萄酒乳酸菌更有效,降低赭曲霉毒素A的范围为17.35%~28.09%。

4.3 乳酸菌与玉米赤霉烯酮

El-Nezami等研究了鼠李糖乳杆菌LC-705和鼠李糖乳杆菌GG从液体培养基中去除玉米赤霉烯酮及其衍生物α-玉米赤霉烯醇的能力。结果显示,这些毒素(38%和46%)中有相当一部分被细菌细胞捕获,培养第3 d后没有观察到玉米赤霉烯酮或α-玉米赤霉烯醇的降解产物,该过程是快速的并且取决于细菌细胞及毒素的浓度[46]。

Niderkorn等报道,8株乳杆菌和3种明串珠菌属将玉米赤霉烯酮转化成α-玉米赤霉烯醇,但呕吐毒素和伏马毒素不能被生物转化[47]。他们表明,这不能被认为是解毒,因为α-玉米赤霉烯醇具有比玉米赤霉烯酮高3~4倍的雌激素活性[48]。从玉米赤霉烯酮到α-玉米赤霉烯醇的生物转化可能解释了Mokoena等的研究结果,他们发现,乳酸菌在玉米粉发酵过程中玉米赤霉烯酮的浓度显著降低,但其毒性并没有降低[48]。意味着玉米赤霉烯酮通过疏水的相互作用主要结合于乳酸菌细胞壁的碳水化合物部分[49]。由于疏水相互作用相对较弱,这种细菌-霉菌毒素复合物可能不稳定。Niderkorn等提出,细菌吸附玉米赤霉烯酮不限于疏水性连接,其他类型的相互作用可能也是重要的方面[47]。

Sangsila等研究证明,乳酸菌去除玉米赤霉烯酮,其吸附能力受毒素初使浓度的影响,吸附能力随着毒素初始浓度的增加而提高;通过弗罗因德利希等温线,可知玉米赤霉烯酮吸附在细菌细胞上。研究也表明,戊糖乳杆菌菌株是减少食品中的毒素污染的潜在新型菌株[50]。

4.4 乳酸菌多菌株组合与霉菌毒素吸附

Halttunen等研究了复合乳酸菌菌株去除霉菌毒素的能力,发现乳酸菌多菌株组合的毒素去除能力并非其个体能力的总和。因此建议当去除单一毒素时,使用纯的单一菌株即可;当去除多种毒素时,建议使用多菌株组合可能会更有效[51]。

Khoury等研究了嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌从PBS和酸奶中去除黄曲霉毒素M1的能力。结果发现,结合量在6 h培养期间增加,黄曲霉毒素M1去除率达45%。在PBS中,培养14 h,对毒素的吸附达65%[52]。

Elsanhoty等发现,在面包制作过程中,在有酵母菌存在时,鼠李糖乳杆菌与受污染小麦粉中的黄曲霉毒素B1结合能力最强[53]。在50%葡萄球菌嗜热菌和保加利亚乳杆菌,以及50%植物乳杆菌发酵的酸奶中,观察到酸奶在储存结束时AFM1降低最多。M.R等也观察到类似的结果[54]。Saladino等研究了乳酸菌对面包发酵的影响,结果显示黄曲霉毒素含量降低84%~100%,货架期最多允许4 d[55]。

5 乳酸菌抑制霉菌毒素产生的机制

5.1 代谢物质抑制霉菌毒素

乳酸菌具有抑制霉菌生长的能力进而抑制霉菌毒素的产生。乳酸菌在代谢过程中产生一些小分子物质,如有机酸、蛋白质成分、过氧化氢、酚类化合物等可抑制霉菌的生长,抑制真菌效果取决于培养时间、温度、培养基、pH值、营养因子等[37]。

5.1.1 有机酸

乳酸、乙酸、丙酸和苯基乳酸,是乳酸菌产生的抗真菌代谢产物。乳酸菌发酵碳水化合物的主要产物是乳酸和乙酸,其通常被认为是食品的防腐剂。它们通过中和其电化学势并增加其渗透性而作用在脂质膜上。而未解离的酸以疏水形式扩散到细胞膜上并在胞内释放H+,酸化细胞质并停止易感霉菌细胞的代谢活性[56]。由于乙酸的解离常数高,因此是高效的霉菌生长抑制剂。

5.1.2 过氧化氢

在有氧气存在时,大多数的乳酸菌菌株会产生过氧化氢。由于乳酸菌不能产生过氧化氢酶,它们不能降解在环境中积累的过氧化氢。过氧化氢的抗霉菌活性归因于对目标生物体的脂质膜和细胞蛋白质的强氧化作用[57]。

5.1.3 羟基脂肪酸

具脂肪分解能力的乳酸菌在生长过程可以产生大量的抗霉菌的脂肪酸[58]。旧金山乳杆菌CB1产生的己酸是主要的有效的抗霉菌物质,它可以与其他酸如丙酸、丁酸和戊酸起协同作用。辛格根报道,植物乳杆菌MiLAB14株在其对数生长期产生10、11、12个碳的羟基化脂肪酸。这些羟基化脂肪酸具有广谱的抗酵母和霉菌的活性,最低抑菌浓度(MIC)为5~100 μg/ml,与标准抗真菌药物的能力相当[59]。

5.2 直接抑制霉菌毒素的生物合成

Coallierascah等发现,乳酸菌在生长过程中会直接产生抗霉菌毒素生成的代谢物。用乳酸链球菌培养液离心后的无细胞上清液可显著降低黄曲霉毒素合成,提出了起抑制作用的物质可能是具有热稳定性的小分子物质[60]。Gourama等证明了干酪乳杆菌无细胞提取液抑制黄曲霉毒素的生成,当透析袋分子筛在6 000~8 000目可以抑制黄曲霉毒素的生成,而分子筛在1 000目时并不能起到抑制[61]。

6 灭活乳酸菌细胞与霉菌毒素的结合

6.1 活性乳酸菌或其产生的酶分解霉菌毒素的特点

活性乳酸菌或利用活性乳酸菌产生酶来分解霉菌毒素,此类产品的共同特性是:①活菌及酶对热耐受力差,在高温加工过程会被破坏。②活菌及酶在通过人的胃时可能会被胃酸所破坏。③酶分解霉菌毒素后可能产生带毒性的中间或最终产物。④酶对底物的专一性强。通常,一种酶只能作用于一种毒素。另外,如果要筛选一株对多种毒素具有分解能力的乳酸菌也是很艰难的事,至少目前未见报导。

6.2 热灭活的乳酸菌与霉菌毒素结合的能力

许多研究比较了活菌和热灭活菌的差别,以探究乳酸菌去除霉菌毒素的机制[36,42]。乳酸菌细胞壁是由:①肽聚糖基质组成,其它组分如磷壁酸和脂磷壁酸是细胞壁的主要结构组分;②蛋白质S层;③中性多糖组成[62]。这些组分具有黏附和结合大分子等的功能。实验结果表明,肽聚糖和多糖参与结合了毒素[36,63-66]。

Pierides等的研究表明,热灭活细胞比活细菌细胞更好地结合黄曲霉毒素M1,结合黄曲霉毒素B1的能力更强。可能由于黄曲霉毒素B1衍生的黄曲霉毒素M1具有额外的羟基和较低的疏水性,因此黄曲霉毒素M1结合的能力弱些[66]。

乳酸菌细胞与黄曲霉毒素的结合机制是细胞壁肽聚糖和毒素之间的细胞外弱的非共价键,与肽聚糖紧密相关的成分[65]和碳水化合物[67]。发生吸附作用的主要成分是多糖与肽聚糖,灭活后细胞壁上的蛋白质变性,多糖、肽聚糖或蛋白质之间发生美拉德反应;灭活处理破坏了细胞壁的完整性,肽聚糖的交联被打破,从而导致孔径增加。因此毒素除了与细胞壁结合外,甚至还可以与细胞壁内的原生质膜结合,从而导致对毒素吸附能力的增加[64,67]。

细菌细胞壁中的化合物对结合形成具有显著的影响,活细菌细胞的生长代谢可能会降低与毒素的结合能力,因为许多研究结果显示:灭活的细胞比活细胞能更好地与毒素结合。

热或酸处理的乳酸菌灭活细胞显示出更高的结合黄曲霉毒素B1的能力,即使水洗5次后也能保持与毒素结合的能力(71%)。

6.3 灭活乳酸菌细胞吸收了毒素后对肠道上皮细胞的黏附能力下降

Kankaanp等发现,吸附了黄曲霉毒素B1的鼠李糖乳杆菌GG对肠道模型细胞Caco-2的黏附能力指数下降,从30%下降到5%,差异显著[38]。Gratz等报道,将两种益生菌制剂(鼠李糖乳杆菌GG和鼠李糖乳杆菌LC-705)与黄曲霉毒素进行预培养,结果显示吸附了霉菌毒素后的两株鼠李糖乳杆菌对肠道上皮细胞的黏附能力下降。结果表明,灭活乳酸菌细胞吸附了黄曲霉毒素B1后对肠上皮的黏附能力下降,毒素-细胞结合物随粪便排出体外,进而对机体产生保护作用[39]。

Haskard等使用ELISA法证实,黄曲霉毒素在乳酸菌细胞表面结合。他们认为黄曲霉毒素B1通过弱非共价相互作用与细胞表面结合[64]。Haskard等的研究结果显示,黄曲霉毒素B1与灭活细胞的结合能力更高[64]。由于灭活细胞无代谢活动,细胞和毒素之间不会发生共价结合。人和动物肠道的温度以及pH值范围是4~37℃、2.5~8.5,而此温度范围不影响细胞和毒素的结合,所以肠道内环境不会影响乳酸菌灭活细胞对毒素的吸附,而且是最佳的温度范围[64]。

6.4 灭活乳酸菌细胞与毒素复合物稳定性

灭活的鼠李糖乳杆菌细胞结合黄曲霉毒素B1后进行高温120℃以及超声波处理,并冲洗5次,几乎没有毒素释放出来[64]。说明尽管高温导致蛋白质变性,但并不能使毒素解吸[67]。

Shahin从酸奶、生奶和奶酪中分离出27株乳酸菌,其中有5株被检测出具有与黄曲霉毒素结合的能力。乳酸乳球菌被进一步研究并鉴定为最有效的菌株,其灭活细胞结合黄曲霉毒素B1的能力明显优于活细胞。而活细胞释放大约一半的结合黄曲霉毒素,因此热灭活细胞与毒素形成复合物的稳定性更高[68]。

7 影响霉菌毒素吸附效果的因素及效果评价

7.1 影响霉菌毒素吸附效果的因素

影响霉菌毒素吸附剂效果的因素有很多,如吸附剂本身的结构和特性;霉菌毒素的分子结构及其理化特性;饲料、食品原料的霉变程度;吸附剂的添加量;实验方法以及霉菌毒素的检测方法等。不同霉菌毒素吸附剂对同一霉菌毒素的吸附效率不同,同一霉菌毒素吸附剂对不同的霉菌毒素的吸附效率也不同。

7.2 霉菌毒素吸附效果评价

霉菌毒素吸附效果的评价指标包括吸附的广谱性与专一性、稳定性、耐受性和安全性等。

①广谱性与专一性。理想的吸附剂具有广谱的霉菌毒素吸附特性。

②稳定性。理想吸附剂经某些改性后自身物理性质稳定,不随环境改变而大幅度破坏自身结构。

③耐受性。人和动物对于吸附剂有一定耐受剂量,超过剂量则有负面影响。

④安全性。吸附剂自身安全性和对环境的安全性。吸附剂在生产过程中要减少和避免重金属的污染,动物排泄出来的吸附剂——霉菌毒素复合物能快速被微生物降解,且不产生有毒产物。

8 乳酸菌去除霉菌毒素的益处

8.1 改善食品安全

粮食与食物质量因污染霉菌毒素而降低,已经证明使用生物防治方法可以将污染降低到90%,大大减少损失[69]。有效控制霉菌毒素污染从而增强食品的安全性。

8.2 提高人和动物的健康水平

霉菌毒素是严重的公共卫生问题,特别是在低收入国家,大多数人对玉米、花生等易感作物的消费量相对较大。根据美国疾控中心的估计,约45亿人长期接触霉菌霉素[70]。长期食用霉菌毒素的污染的食物可导致肝脏损伤或癌症,以及其他免疫疾病,通过应用有效的技术来控制霉菌毒素污染可以避免这种健康风险,令全社会受益[71]。从而可以预防慢性疾病,以节省药物和治疗成本,最大限度地减轻对经济的压力,为人们获得优质的食品。

8.3 提高经济效益

无霉菌毒素污染的产品其接受度更高,市场价值更高,收入增加。同时,霉菌毒素受到控制,可以降低人类和动物治疗疾病的成本。同时可以降低间接成本,如造成的疼痛和痛苦、焦虑,减少霉菌毒素中毒素对生活质量的负面影响。

9 结论与展望

与物理法、化学法相比,乳酸菌去除霉菌毒素具有效率高、特异性强、对食品、饲料和环境无污染,必将成为未来去除霉菌毒素的有效方法。灭活乳酸菌细胞比其活细胞具有更强、更稳定和广谱的去除霉菌毒素的能力。人们对灭活乳酸菌脱毒能力的认识才刚刚开始,还有很多的未知领域需要我们进一步探索。

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