酵母细胞壁及紫外线照射对玉米黄曲霉毒素B1脱毒效果的研究

王东旭， 吴佳遥， 梁鹏志， 李留安， 焦小丽

（天津农学院动物科学与动物医学学院，天津市农业动物繁育与健康养殖重点实验室，天津西青300384）

黄曲霉毒素（AFT）是由产曲霉菌属真菌在经过次生代谢而产生的次级代谢产物，其中黄曲霉毒素B1（AFB1）的毒性及致癌性最强，损害波及到肝脏组织以及机体正常的新陈代谢，严重情况下可导致死亡（Falade 等，2018）。 人与家畜长时间食用受AFB1污染的种子或其他植物部分后会产生毒素积累，造成机体肝脏损害、致畸缺陷、免疫抑制、幼畜发育迟缓、认知能力降低等，AFB1还会引发人类产生曲霉病（马洪青，2017；Majumdar 等，2017）。

酵母细胞壁是具有生物活性的酵母菌经过特殊处理获得的产品， 发挥主要功能的是酵母细胞壁多糖，其是一种高效的免疫增强剂，主要成分包括相对分子质量为2000 ～20000 的甘露聚糖（MOS） 及由10 ～20 个单糖组成特异型结构的β-葡聚糖。 主要作用有提升免疫力、调节肠胃环境、吸附霉菌毒素等（Tiwari 等，2018）。

紫外线（UV）照射是常见的低廉而高效的杀毒灭菌物理方法。 紫外线对AFB1有着明显的脱毒效果， 随紫外线强度的增加， 脱毒效果越显著（吕济敏等，2013）。 紫外线灭菌范围广泛，在灭活AFB1的同时，也能杀灭其他有害病菌（梁剑锋等，2017）。 但紫外线照射与酵母细胞壁共同作用对AFB1的脱毒效果鲜见报道，本试验旨在探讨酵母细胞壁以及酵母细胞壁与紫外线共同作用对玉米AFB1的脱毒效果，为AFB1脱毒提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验样品 发霉玉米采自天津郊区某农户，经过粉碎后混合均匀，使95%以上的玉米粉通过20 目筛，通过酶联免疫法（ELISA）检测AFB1的含量为（34.22±3.40）μg/kg。

1.2 主要试剂 酿酒酵母细胞壁由山东省圣琪有限公司生产；AgraQuant○RAFB1检测试剂盒为Romer Labs 产品；分析级甲醇采自天津永大有限公司。

1.3 仪器和设备 CMax Plus 酶标仪 （型号为SpectraMax○RAbsorbance Reader）为Molecular Devices 公司产品，紫外线灯（UVD，185 nm）为奥莱蒂灯饰有限公司生产，Eppendorf 移液枪（型号为20 ～200 μL），振荡器（型号为EMS—18C），电子天平（型号为AX224ZH/E）购自奥豪斯仪器有限公司， 烘干箱购自上海一恒科学仪器有限公司，Whatman#1 滤纸、枪头、密封袋等购自天津晟佰昊生物技术有限公司。

1.4 试验设计 采用单因素设计分为10 组，1 个空白对照组，9 个处理组分别为每5 g 发霉玉米中添加2、1、0.5、0.1 g 酵母细胞壁组，上述4 个处理均置于紫外线照射组， 以及没有添加酵母细胞壁仅紫外线照射组，每组设4 个重复。加入不同量酵母细胞壁后各处理组均加入20 mL 蒸馏水充分混匀，在通风室温条件下放置3 d。 紫外线为真空紫外线，波长为185 nm。

1.5 试验方法 采用GB/T 17480-2008《饲料中黄曲霉毒素B1的测定 酶联免疫吸附法》测定玉米中AFB1的含量， 参照AgraQuant○RAFB1试剂盒说明书检测各处理组玉米AFB1的含量，最低检出浓度为2 μg/kg。 精确称取5 g 玉米粉样品于250 mL 锥形瓶中，添加不同量的酵母细胞壁（2、1、0.5、0.1 g），同时紫外线照射组额外架设辐射均匀且同等强度的紫外线。 室温下3 d 后将所有处理组放置烘干箱绝干后取出。 每份样品中加入70%甲醇25 mL，使用均质器均置3 min 后，Whatman#1 滤纸过滤得到滤液，收集足够滤液待检。

1.6 脱毒率计算

式中：a 为空白组玉米粉中AFB1的含量，b为各处理组玉米粉中AFB1的含量。

1.7 统计学分析 使用SPSS 20.0 软件对数据进行统计分析，结果以“平均数±标准差”表示，采用单因素ANOVA 方差分析和Duncan’s 检验各组间差异显著性，P ＜0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 酵母细胞壁不同添加量对AFB1的脱毒率比较 如表1 所示， 不同添加量酵母细胞壁均对AFB1含量有影响，1 g 酵母细胞壁组脱毒率最高，但各组间差异不显著（P ＞0.05）。

2.2 紫外线条件下添加和不添加酵母细胞壁对AFB1的脱毒率比较 如表2 所示，不同量酵母细胞壁同时经紫外线照射均对AFB1含量有影响，1 g酵母细胞壁紫外线照射组脱毒率最高， 但各组间差异不显著（P ＞0.05），此外，经紫外线照射后4个添加酵母细胞壁处理组脱毒率均有所降低。

表1 不同添加量酵母细胞壁对AFB1 脱毒率的比较%

表2 不同添加量酵母细胞壁在紫外线条件下对AFB1 脱毒率的比较%

2.3 不同处理组间AFB1的脱毒率比较 如表3可知，添加1 g 酵母细胞壁AFB1的脱毒率最高为（29.25±2.22）%，显著高于添加酵母细胞壁经紫外线照射组以及仅紫外线照射组（P ＜0.05）。 添加2 g 和1 g 酵母细胞壁同时紫外线照射组脱毒率虽高于未添加酵母细胞壁紫外线照射组， 但各组间差异不显著（P ＞0.05）。

表3 不同试验组AFB1 的脱毒率比较%

3 讨论与结论

本试验结果表明， 各试验组均对AFB1含量有一定的影响，添加1 g 酵母细胞壁后对AFB1含量影响最大，脱毒率为（29.25±2.22）%，但不同酵母细胞壁添加量脱毒率为14.25% ～29.25%（P ＞0.05）。 靳志强（2018）等研究表明，在体外条件下酵母细胞壁的脱毒率与其添加量呈现正相关，随着添加量的提高， 最高可获得77%的脱毒率，并且酵母细胞壁在经过改良后，可获得高达95%的脱毒率。 本试验酵母细胞壁对所有处理组AFB1含量均有一定影响，但脱毒率较低。万晓莉（2013）研究发现， 脱毒物质及方法在低水平毒素条件下能发挥更好的脱毒效果，本试验霉变玉米的AFB1含量为（34.22±3.40）μg/kg，远超国家限量标准20 μg/kg，试验中酵母细胞壁对AFB1含量产生影响，但脱毒率较低，可能与玉米AFB1含量较高有关。

紫外线能降低AFT 的活性，从而减少毒素代谢， 又能改变AFB1的分子结构， 使其毒性降低（沈祥震，2014）。 试验中仅紫外线照射对AFB1含量产生影响， 但脱毒率较低， 可能也与玉米样品AFB1含量较高有关。本研究发现酵母细胞壁经紫外线照射后脱毒率没有提高，反而下降。酵母细胞壁吸附霉菌的特性来源于其表面具有特殊结构的多糖、蛋白质以及脂类等分子结构，它们可通过离子键、疏水作用、氢键等对毒素进行吸附（徐智鹏等，2015）。 酵母细胞壁在紫外线照射条件下脱毒率降低， 推测可能与紫外线破坏酵母细胞壁有效活性成分的分子结构有关。