呕吐毒素生物脱毒研究进展

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）又名呕吐毒素（VT）,是镰刀菌属（Fusarium spp.）产生的最常见的真菌毒素之一,广泛存在于谷物及其相关制品中,给世界粮食生产造成巨大经济损失,也给人类和动物健康带来重大威胁。目前,利用微生物和酶对DON进行生物脱毒的方法展现出良好的应用前景。很多真菌和细菌能够通过自身吸附或降解的方式在DON的脱毒过程中发挥作用。本文概述了食物中DON的发生、毒性作用及DON生物转化机制,对近年来利用真菌、细菌和植物进行DON脱毒以及脱毒材料的应用进行了较为详细的阐述,以期为食品和饲料中DON的生物防控提供参考。     

乙酰化脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染、毒性及转化研究进展

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）俗称呕吐毒素，是禾谷镰刀菌等真菌产生的次级代谢产物，是谷物原料及其制品中最常见的污染物之一。DON的产生往往伴随其主要乙酰化衍生物3-乙酰基-DON和15-乙酰基-DON的产生，这些衍生物表现出与DON相似甚至更强的毒性，因而增加了谷物及其制品的食用安全风险。本文简述了DON乙酰化衍生物的产生、检测技术及污染现状，重点分析了DON乙酰化衍生物的毒性及转化研究进展，以期为粮食中DON乙酰化衍生物的降解和防控研究提供理论参考。     

隐蔽型脱氧雪腐镰刀菌烯醇的研究进展

隐蔽型脱氧雪腐镰刀菌烯醇（maskedDON）是由脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）与极性较强的化合物结合而形成。与DON相比有不同的极性及溶解度,因此不能用常规检测方法检测出来。隐蔽型DON在体内会水解为毒素单体,具有潜在危害能力。就隐蔽型DON发现、人工合成和生物转化、污染状况、污染样品中隐蔽型DON的提取、净化、检测进行了综述,并就粮食行业需求提出了建议。     

关于脱氧雪腐镰刀菌烯醇(呕吐毒素)的科学解读

近期在食品药品监管总局组织的食品安全监督抽检中,发现个别粮食及粮食制品脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON,也称呕吐毒素）超过食品安全国家标准限量值。小麦粉中DON超标可能是原料小麦受到该毒素污染,企业对原料把关不严导致。1、谷物中脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染在世界范围内广泛存在脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol,DON）是由产毒真菌产生的一种次级代谢产物,     

米曲霉Aspergillus oryzae As-W.6对脱氧雪腐镰刀菌烯醇的降解效果

研究米曲霉Aspergillus oryzae As-W.6对脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）的降解作用。经高效液相色谱（high performance liquid chromatography,HPLC）检测,不同初始质量浓度的DON经菌株As-W.6发酵7 d后,降解率均在35%以上;发酵14 d后,降解率均在90%以上;同时该菌株中提取的降解酶对不同初始质量浓度DON的降解率均达70%以上。对降解产物采用高效液相色谱-质谱（HPLC-mass spectrometry,HPLC-MS）分析检测,结果显示DON经该降解菌降解后,相对分子质量从原来的295.1变为281.2,减少了13.9,说明DON确实被该菌降解成为另一种物质。     

谷物中DON、ZEA毒素的净化、检测、 毒性与生物脱毒技术的研究

禾谷镰刀菌在侵染谷物过程中所产生的次生代谢产物——单端孢霉烯族毒素[脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol, DON)、雪腐镰刀菌烯醇(nivalenol, NIV)]以及玉米赤霉烯酮(zearalenone, ZEA)是世界上粮食安全的一个重大问题。毒素经固液萃取技术提取后, 需要通过净化处理才能进行检测与分析。目前有多种净化技术用于毒素的净化, 如免疫亲和柱、多功能净化柱等固相萃取柱等, 以及广泛使用且简便经济的QuEChERS前处理技术。本文还介绍了禾谷镰刀菌毒素中DON、ZEA的检测方法、产毒条件、毒性以及生物脱毒技术等方面的研究进展, 旨在开发与应用更安全、高效、经济的生物脱毒技术进行毒素的防御与去除, 以提供安全、优质的粮食与食品。     

谷物中DON、ZEA毒素的净化、检测、毒性与生物脱毒技术的研究

禾谷镰刀菌在侵染谷物过程中所产生的次生代谢产物——单端孢霉烯族毒素[脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)、雪腐镰刀菌烯醇(nivalenol,NIV)]以及玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEA)是世界上粮食安全的一个重大问题。毒素经固液萃取技术提取后,需要通过净化处理才能进行检测与分析。目前有多种净化技术用于毒素的净化,如免疫亲和柱、多功能净化柱等固相萃取柱等,以及广泛使用且简便经济的QuEChERS前处理技术。本文还介绍了禾谷镰刀菌毒素中DON、ZEA的检测方法、产毒条件、毒性以及生物脱毒技术等方面的研究进展,旨在开发与应用更安全、高效、经济的生物脱毒技术进行毒素的防御与去除,以提供安全、优质的粮食与食品。     

脱氧雪腐镰刀菌烯醇脱毒方法研究进展

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)是粮食和饲料中污染广泛的真菌毒素之一,其化学性质稳定,毒性强,严重威胁人类和动物的健康。目前DON脱毒方法主要有物理脱毒法、化学脱毒法和生物脱毒法,其中生物脱毒法具有安全环保、特异性强、解毒效果显著等优点而备受推崇。生物脱毒法主要包括微生物的吸附作用和酶降解方式等。微生物的酶降解作用是通过破坏DON的毒性基团,例如C12, 13位脱环氧、C3-OH氧化和C3-OH异构化等,将DON代谢转化为毒性较小甚至无毒的物质。某些种类的乳酸菌、芽孢杆菌、德沃斯氏菌和酵母菌等细菌和真菌都具备降解DON的能力,乳酸菌作为食品级的益生菌,在降解DON和防控食品真菌毒素污染具有广阔的应用前景。本文综述了DON脱毒方法的研究进展,将其优缺点进行分析总结,旨在为防控食品和饲料中DON污染,尤其是微生物对DON脱毒作用的进一步拓展和深入研究提供参考。     

一株高效降解呕吐毒素的德沃斯氏菌筛选鉴定及效果评价

以脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol,DON）为唯一碳源,采用富集培养法从河流污泥等样品中分离获得一株高效降解DON的微生物菌株。通过形态学观察和16S rDNA序列分析,初步鉴定为德沃斯氏菌(Devosia limi),命名为德沃斯氏菌D-8。该菌株在MSM培养基中3 d内可将10 μg DON完全降解。研究表明,德沃斯氏菌D-8产生的活性物质可将DON转化为质荷比为297.134 3的产物,经分析推导为DON的同分异构体3-epi-DON。以被DON污染的谷物及其副产物原料,以菌株D-8为发酵菌株,经过18 h发酵,污染小麦、玉米稀浆和酒糟蛋白（DDGS）中的DON降解率分别为98.11%、62.84%和42.5%,对被污染的小麦脱毒效果最佳,可将DON初始含量由6 110.42 μg/kg降解至115.41 μg/kg。该研究结果可为DON污染粮食及其制品采用生物脱毒方法处理提供一定的技术支撑。     

脱氧雪腐镰刀菌烯醇及其乙酰化产物的培养提取及制备

以禾谷镰刀菌Fusarium graminearum大型分生孢子定量接种大米培养物,制备毒素粗提液,采用硅胶柱一步洗脱分离、分段收集可同时获得脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）和乙酰化脱氧雪腐镰刀菌烯醇（acetyldeoxynivalenol,AcDON）,采用一步结晶法即可分别制备获得毒素纯品,并经红外光谱法、液相色谱-质谱联用技术及核磁共振氢谱等分析确证,液相色谱分析表明两种毒素纯度均大于98%。该培养提取及分离制备方法改变了常规多步骤繁琐过程,提供了一种切实有效的、大量制备纯化DON及乙酰化DON毒素的简便方法。     

脱氧雪腐镰刀菌烯醇生物脱毒的研究进展

脱氧雪腐镰刀茵烯醇作为谷物及其制品中最常见的真菌毒素之一,严重威胁着人类和动物的健康。由于物理、化学脱毒方法存在着营养成分流失、脱毒不彻底等问题,而不能被广泛应用。微生物通过酶促反应将毒素转化成低毒或者无毒物质的生物脱毒方法不仅避免了这些缺点,还具有条件温和、安全环保的优点,是一种理想的脱毒方法。对近年来国内外脱氧雪腐镰刀茵烯醇的生物脱毒研究进展进行了概述,并对脱毒菌株、脱毒酶、脱毒方式及脱毒产物等研究内容作了重点介绍,旨在为脱氧雪腐镰刀菌烯醇的生物脱毒研究提供参考。     

Deoxynivalenol: Masked forms,fate during food processing,and potential biological remedies

Deoxynivalenol (DON) has drawn global attention because of its prevalence and significant effects on human or animal health. Biological remedies for DON have been developed from preharvest to postharvest. Applying microbes, including bacteria, fungi (yeast and molds), and enzymes, results in inhibited synthesis, structural destruction, or adsorption of DON. DON can be degraded into masked forms by phase I metabolism or phase II metabolism. During food processing, DON content changes dynamically and is even transformed. Physical, chemical, thermal, or biological processes physically reduce DON content. Temperature, heating time, enzymes, food additives, microorganisms, food composition, contamination level, and other ingredients are key factors. Although DON content can be reduced during food processing, increases in other toxins, such as DON‐3‐β‐d ‐glucoside and 3‐acetyl‐DON, can be potentially risky. The application of biodegradation methods in food processing bears research significance. Both microorganisms and enzymes can be potentially used. Novel techniques, such as RNA interference, omics technologies, or enzymes coupled with the genetic engineering method, can be introduced. This review systematically updates the understanding of masked forms of DON, biological degradation strategy, fate of DON during processing, and future trends for biodegradation. Challenges to the successful application of biological methods may include the stability and suitability of the detoxification agents, security of degradation products, and successful application for industrial production.     

谷物及其制品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇控制的研究进展

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）属B型单端孢霉烯族毒素,是目前谷物及其制品中污染最为普遍的一种真菌毒素,食用后会导致人体各种急、慢性中毒症状,增加人体患胃癌、食管癌等恶性肿瘤的几率,具有明显的毒理学危害。为了保护消费者健康及最大限度的减少经济损失,国内外学者一直在积极的寻找控制DON的方法,反复测试比对各种方法的优点和弊端,不断优化物理脱毒和化学脱毒方法,发展生物脱毒方法。近年来,随着社会经济和科学技术的发展,我国在脱氧雪腐镰刀菌烯醇的控制和脱毒领域已经探索出许多新的成果。例如,电化学氧化、酶的利用和生物转化等都是近些年来新兴的高效脱毒技术。本文旨在总结目前食品中DON的控制方法并对其做出比较,讨论和展望未来社会在这一领域的发展方向并举例说明小麦、玉米及其制品中DON的全产业链控制,详细说明DON如何实现从农田到餐桌的全产业链控制,更全面的保障食品安全。     

小麦赤霉病源呕吐毒素的合成、检测及防控

赤霉病是主要由禾谷镰刀菌侵染小麦、大麦和其他小谷类作物而造成作物减产的世界性病害。小麦赤霉病发病需要高温和高湿的环境条件,感染程度及发病范围主要由寄主自身的抗性决定,对粮食产业以及人类健康的危害主要来源于籽粒中积累的呕吐毒素(deoxynivalenol, DON)。赤霉病需要多层次、全流程的防治,而降低DON毒素的危害是防治赤霉病需要重点突破的环节。本文概述了DON的合成过程、致病机制、检测方法和脱毒策略,并提出防治赤霉病的思路,重点挖掘与DON毒素诱导、运输和转化相关的基因资源,为通过生物育种途径培育DON低积累小麦品种、减少DON危害提供参考。     

黄曲霉毒素B1的分子致毒机理及其微生物脱毒研究进展

黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1,AFB1）对人类和动物健康构成威胁。微生物脱毒方法安全、高效,已成为目前研究的热点,但仍然存在着作用周期长、脱毒功能不稳定、分离纯化难等瓶颈。因此,找到有效脱除AFB1的方法和应对措施对保障食品安全至关重要。本文概述了AFB1的分子致毒机理,包括其在基因和蛋白质层面的作用机理以及毒性位点研究概况;重点阐述了微生物脱毒进展中吸附和降解两种机制的解毒方法,以及细菌、真菌微生物本身及其代谢物的脱毒研究、脱毒酶的发现及机理研究,并对高效、无污染的AFB1脱毒技术的前景进行展望。     

Global distribution,toxicity to humans and animals,biodegradation, and nutritional mitigation of deoxynivalenol: A review

Deoxynivalenol (DON) is one of the main types of B trichothecenes, and it causes health-related issues in humans and animals and imposes considerable challenges to food and feed safety globally each year. This review investigates the global hazards of DON, describes the occurrence of DON in food and feed in different countries, and systematically uncovers the mechanisms of the various toxic effects of DON. For DON pollution, many treatments have been reported on the degradation of DON, and each of the treatments has different degradation efficacies and degrades DON by a distinct mechanism. These treatments include physical, chemical, and biological methods and mitigation strategies. Biodegradation methods include microorganisms, enzymes, and biological antifungal agents, which are of great research significance in food processing because of their high efficiency, low environmental hazards, and drug resistance. And we also reviewed the mechanisms of biodegradation methods of DON, the adsorption and antagonism effects of microorganisms, and the different chemical transformation mechanisms of enzymes. Moreover, nutritional mitigation including common nutrients (amino acids, fatty acids, vitamins, and microelements) and plant extracts was discussed in this review, and the mitigation mechanism of DON toxicity was elaborated from the biochemical point of view. These findings help explore various approaches to achieve the best efficiency and applicability, overcome DON pollution worldwide, ensure the sustainability and safety of food processing, and explore potential therapeutic options with the ability to reduce the deleterious effects of DON in humans and animals.     

食品中亲电物质的最新研究进展

食品中的亲电物质是高效低毒的核转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)诱导剂,通过Keap1/Nrf2/ARE通路激活Ⅱ相酶和抗氧化酶的转录。Ⅱ相酶和抗氧化蛋白可发挥慢速、长效的抗氧化和解毒作用。目前已经发现食品中有9类亲电物质,它们具有相似的结构特征。研究和开发食品中的亲电物质,将成为功能性食品新的研究领域。     

粮食中脱氧雪腐镰刀菌烯醇风险预警研究进展

脱氧雪腐镰刀菌烯醇是小麦和玉米等粮食中常见的真菌毒素,受污染的粮食会严重影响人和动物健康,控制粮食产前镰刀菌感染和脱氧雪腐镰刀菌烯醇的积累是保障粮油食品安全的重要环节。当前,世界各国都十分重视粮食真菌毒素污染风险预警工作,粮食产前脱氧雪腐镰刀菌烯醇的污染预警研究近年来发展迅速,在脱氧雪腐镰刀菌烯醇积累的田间影响因素研究和建立产前风险预警模型中,都取得了一定进展。本文综述了脱氧雪腐镰刀菌烯醇风险预警的最新研究成果,旨在总结和整合现有的研究方法和成果,为开展我国粮食真菌毒素早期预警提供参考。     

Germination induces the glucosylation of the Fusarium mycotoxin deoxynivalenol in various grains

In food, the mycotoxin deoxynivalenol (DON) often occurs in conjunction with its 3-β-d-glucopyranoside (D3G). The transformation of DON to D3G through glucosylation is catalysed by plant enzymes, however, the exact circumstances are not well understood. In order to investigate the role of enzymatic glucosylation in germinating grains, DON treated kernels were steeped and germinated under laboratory conditions. Furthermore, the effect of malting on the DON content of the contaminated barley was investigated. In all cases, DON and its derivatives were quantified by HPLC-MS/MS before, during and after the experiments. Amongst the six tested cereals; wheat, rye, barley, spelt, and millet transformed DON to D3G during germination whilst the oats were inactive. For wheat, barley, and spelt the initial DON content was reduced by 50%, with the loss being almost entirely accounted for by D3G formation. As D3G might be cleaved during digestion, the elevated D3G concentration may obscure the toxicologically relevant DON content in processed food and beer. The germination process has a major influence on the “masking” of DON, leading to high quantities of D3G that may be missed in common mycotoxin analyses.