影響臭氧降解真菌毒素的主要因素

真菌毒素是產(chǎn)毒真菌在適當(dāng)環(huán)境條件下產(chǎn)生的次生有毒代謝產(chǎn)物，是常見(jiàn)的天然真菌污染物，大部分有毒，多存在于谷物、果蔬、豆類、堅(jiān)果及其制品中，常見(jiàn)的真菌毒素包括黃曲霉毒素( AFlatoxin，af )、嘔吐毒素赭曲霉毒素( OTA )、玉米赤霉素( ZEAralenone，zea )、博馬辛( FUMonisin，fum )等，這些毒素不僅嚴(yán)重威脅人和動(dòng)物的健康，而且給食品加工業(yè)帶來(lái)很大威脅

隨著消費(fèi)者對(duì)健康飲食和食品安全重視程度的提高，真菌毒素的降解研究顯得越來(lái)越重要食品中真菌毒素的消減可分為預(yù)防和降解兩種途徑。 預(yù)防即在谷物收獲前進(jìn)行，一般采用殺真菌劑和生物防治劑進(jìn)行殺菌，或在谷物中嵌入外源基因以提高谷物抗逆性。 在防治過(guò)程中，可能受到谷物品種選擇、播種日期、培育技術(shù)及貯藏方法等多種因素的影響，導(dǎo)致谷物中真菌毒素分布差異。 真菌毒素的降解方法目前研究的主要有物理消減、化學(xué)降解和生物降解三種，其中物理消減主要包括吸附、壓榨蒸煮、熱處理、輻射等方法； 化學(xué)分解通常使用碳酸鈉、石灰水、氯氣、氨氣及臭氧等化學(xué)試劑脫毒； 生物降解可通過(guò)微生物代謝、發(fā)酵、添加酶制劑等途徑實(shí)現(xiàn)真菌毒素的降解[4]。 本文重點(diǎn)綜述了臭氧化學(xué)方法降解食品中真菌毒素的研究，分析了影響臭氧降解真菌毒素的主要因素，以期為臭氧在真菌毒素降解中的應(yīng)用提供理論參考。

臭氧降解食品中真菌毒素研究進(jìn)展

臭氧具有極強(qiáng)的氧化性、高效殺菌性，用于破壞真菌毒素結(jié)構(gòu)中的雙鍵，滅活毒真菌和降解真菌毒素，且使用后能自行降解為氧，無(wú)污染殘留，因此臭氧是降解食品中真菌毒素的有效化學(xué)手段。 目前臭氧作為一種新型的非熱殺菌技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)代臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧濃度高，能耗低，不產(chǎn)生金屬粉塵。 這些優(yōu)點(diǎn)在臭氧分解毒素的應(yīng)用中越來(lái)越廣泛，世界衛(wèi)生組織、糧農(nóng)組織、美國(guó)食品藥品管理局認(rèn)為臭氧是食品工業(yè)中安全有效的化學(xué)物質(zhì)

1，臭氧降解小麥中真菌毒素

小麥中DON是鐮刀菌產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物，是小麥中檢出率最高、危害最嚴(yán)重的真菌毒素之一。 DON與核糖體結(jié)合，抑制蛋白質(zhì)、RNA、DNA的合成，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。 人或動(dòng)物攝取DON后，會(huì)引起嘔吐、腹瀉、厭食、惡心、神經(jīng)障礙等中毒反應(yīng)[7]。 臭氧能使小麥中的鐮刀菌失活，同時(shí)降低小麥中DON的含量[8]。 用臭氧處理受DON污染的高中低濃度天然小麥，處理質(zhì)量濃度為60 mg/L、處理時(shí)間為90 min時(shí)，DON的降解率均達(dá)到50%左右，臭氧對(duì)DON污染度較低的小麥的降解效果較好[9]。 處理質(zhì)量濃度8 mg/L的氣態(tài)臭氧，15 s內(nèi)可顯著降解2 g/mL DON水溶液，其降解率為95. 68% [10]； DON標(biāo)準(zhǔn)溶液暴露于14. 50 mg/L臭氧20 min后，標(biāo)液中未檢測(cè)到don [ 11 ]。 由此可見(jiàn)，臭氧不僅能降解DON標(biāo)準(zhǔn)液，還能降解小麥中的DON，但臭氧對(duì)DON標(biāo)準(zhǔn)品的降解效果顯著高于小麥，說(shuō)明小麥成分對(duì)臭氧降解DON有一定的影響。 臭氧對(duì)DON的降解效應(yīng)主要表現(xiàn)在降解過(guò)程中DON的毒性下降，這是因?yàn)镈ON結(jié)構(gòu)中的雙鍵被臭氧破壞，DON的活性受到影響，其產(chǎn)物毒性相對(duì)較弱[12]。

臭氧處理后的小麥粉中蛋白質(zhì)、淀粉、氨基酸含量、脂肪酸值、羰基和羧基含量固定，具有較低的延展性，但具有較高韌性和白度的[13]使用臭氧處理的小麥粉制作的面包制品耐咀嚼、有彈性和硬臭氧還可用于延長(zhǎng)冷面貨架期，抑制貯藏過(guò)程中微生物的生長(zhǎng)[15]； 在饅頭制作過(guò)程中，臭氧會(huì)降低小麥-淀粉酶活性，增加面筋含量、彈性和硬度，使饅頭具有良好的色澤、結(jié)構(gòu)和風(fēng)味[16]。 由此可見(jiàn)，臭氧不僅可以降低小麥粉中真菌毒素的含量，而且可以改善面制品的質(zhì)量。

2，臭氧降解玉米中真菌毒素

玉米是我國(guó)重要的食品和飼料原料，在收獲、加工和貯藏過(guò)程中可能受到真菌毒素的污染，其中常見(jiàn)的污染物是OTA和AFB1。 OTA可引起動(dòng)物腎臟和肝臟損害，具有畸形和致癌作用。 AFB1具有較強(qiáng)的“三發(fā)能力”，且對(duì)人和動(dòng)物肝臟有嚴(yán)重?fù)p害作用，可導(dǎo)致急性肝炎、肝癌甚至死亡[17]。 臭氧處理可有效降解80 g/L OTA標(biāo)準(zhǔn)品，臭氧處理濃度越大處理時(shí)間越短，臭氧也能有效降解受污染玉米中的OTA，臭氧處理60 mg/L 10h后，玉米中的OTA ( )臭氧和臭氧水均可降解玉米中的AFB1，在臭氧和臭氧水純體系中，臭氧和臭氧水純體系對(duì)AFB1的主要作用機(jī)制是AFB1與臭氧發(fā)生加成反應(yīng)，過(guò)程中檢測(cè)到10種降解產(chǎn)物臭氧降解AFB1的機(jī)理是臭氧通過(guò)基于Criegee機(jī)制的親電攻擊穿過(guò)AFB1二苯并呋喃環(huán)的C8