酵母細胞壁及紫外線照射對玉米黃曲霉毒素B1脫毒效果的研究

王東旭， 吳佳遙， 梁鵬志， 李留安， 焦小麗

（天津農學院動物科學與動物醫學學院，天津市農業動物繁育與健康養殖重點實驗室，天津西青300384）

黃曲霉毒素（AFT）是由產曲霉菌屬真菌在經過次生代謝而產生的次級代謝產物，其中黃曲霉毒素B1（AFB1）的毒性及致癌性最強，損害波及到肝臟組織以及機體正常的新陳代謝，嚴重情況下可導致死亡（Falade 等，2018）。 人與家畜長時間食用受AFB1污染的種子或其他植物部分后會產生毒素積累，造成機體肝臟損害、致畸缺陷、免疫抑制、幼畜發育遲緩、認知能力降低等，AFB1還會引發人類產生曲霉病（馬洪青，2017；Majumdar 等，2017）。

酵母細胞壁是具有生物活性的酵母菌經過特殊處理獲得的產品， 發揮主要功能的是酵母細胞壁多糖，其是一種高效的免疫增強劑，主要成分包括相對分子質量為2000 ～20000 的甘露聚糖（MOS） 及由10 ～20 個單糖組成特異型結構的β-葡聚糖。 主要作用有提升免疫力、調節腸胃環境、吸附霉菌毒素等（Tiwari 等，2018）。

紫外線（UV）照射是常見的低廉而高效的殺毒滅菌物理方法。 紫外線對AFB1有著明顯的脫毒效果， 隨紫外線強度的增加， 脫毒效果越顯著（呂濟敏等，2013）。 紫外線滅菌范圍廣泛，在滅活AFB1的同時，也能殺滅其他有害病菌（梁劍鋒等，2017）。 但紫外線照射與酵母細胞壁共同作用對AFB1的脫毒效果鮮見報道，本試驗旨在探討酵母細胞壁以及酵母細胞壁與紫外線共同作用對玉米AFB1的脫毒效果，為AFB1脫毒提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗樣品 發霉玉米采自天津郊區某農戶，經過粉碎后混合均勻，使95%以上的玉米粉通過20 目篩，通過酶聯免疫法（ELISA）檢測AFB1的含量為（34.22±3.40）μg/kg。

1.2 主要試劑 釀酒酵母細胞壁由山東省圣琪有限公司生產；AgraQuant○RAFB1檢測試劑盒為Romer Labs 產品；分析級甲醇采自天津永大有限公司。

1.3 儀器和設備 CMax Plus 酶標儀 （型號為SpectraMax○RAbsorbance Reader）為Molecular Devices 公司產品，紫外線燈（UVD，185 nm）為奧萊蒂燈飾有限公司生產，Eppendorf 移液槍（型號為20 ～200 μL），振蕩器（型號為EMS—18C），電子天平（型號為AX224ZH/E）購自奧豪斯儀器有限公司， 烘干箱購自上海一恒科學儀器有限公司，Whatman#1 濾紙、槍頭、密封袋等購自天津晟佰昊生物技術有限公司。

1.4 試驗設計 采用單因素設計分為10 組，1 個空白對照組，9 個處理組分別為每5 g 發霉玉米中添加2、1、0.5、0.1 g 酵母細胞壁組，上述4 個處理均置于紫外線照射組， 以及沒有添加酵母細胞壁僅紫外線照射組，每組設4 個重復。加入不同量酵母細胞壁后各處理組均加入20 mL 蒸餾水充分混勻，在通風室溫條件下放置3 d。 紫外線為真空紫外線，波長為185 nm。

1.5 試驗方法 采用GB/T 17480-2008《飼料中黃曲霉毒素B1的測定 酶聯免疫吸附法》測定玉米中AFB1的含量， 參照AgraQuant○RAFB1試劑盒說明書檢測各處理組玉米AFB1的含量，最低檢出濃度為2 μg/kg。 精確稱取5 g 玉米粉樣品于250 mL 錐形瓶中，添加不同量的酵母細胞壁（2、1、0.5、0.1 g），同時紫外線照射組額外架設輻射均勻且同等強度的紫外線。 室溫下3 d 后將所有處理組放置烘干箱絕干后取出。 每份樣品中加入70%甲醇25 mL，使用均質器均置3 min 后，Whatman#1 濾紙過濾得到濾液，收集足夠濾液待檢。

1.6 脫毒率計算

式中：a 為空白組玉米粉中AFB1的含量，b為各處理組玉米粉中AFB1的含量。

1.7 統計學分析 使用SPSS 20.0 軟件對數據進行統計分析，結果以“平均數±標準差”表示，采用單因素ANOVA 方差分析和Duncan’s 檢驗各組間差異顯著性，P ＜0.05 表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 酵母細胞壁不同添加量對AFB1的脫毒率比較 如表1 所示， 不同添加量酵母細胞壁均對AFB1含量有影響，1 g 酵母細胞壁組脫毒率最高，但各組間差異不顯著（P ＞0.05）。

2.2 紫外線條件下添加和不添加酵母細胞壁對AFB1的脫毒率比較 如表2 所示，不同量酵母細胞壁同時經紫外線照射均對AFB1含量有影響，1 g酵母細胞壁紫外線照射組脫毒率最高， 但各組間差異不顯著（P ＞0.05），此外，經紫外線照射后4個添加酵母細胞壁處理組脫毒率均有所降低。

表1 不同添加量酵母細胞壁對AFB1 脫毒率的比較%

表2 不同添加量酵母細胞壁在紫外線條件下對AFB1 脫毒率的比較%

2.3 不同處理組間AFB1的脫毒率比較 如表3可知，添加1 g 酵母細胞壁AFB1的脫毒率最高為（29.25±2.22）%，顯著高于添加酵母細胞壁經紫外線照射組以及僅紫外線照射組（P ＜0.05）。 添加2 g 和1 g 酵母細胞壁同時紫外線照射組脫毒率雖高于未添加酵母細胞壁紫外線照射組， 但各組間差異不顯著（P ＞0.05）。

表3 不同試驗組AFB1 的脫毒率比較%

3 討論與結論

本試驗結果表明， 各試驗組均對AFB1含量有一定的影響，添加1 g 酵母細胞壁后對AFB1含量影響最大，脫毒率為（29.25±2.22）%，但不同酵母細胞壁添加量脫毒率為14.25% ～29.25%（P ＞0.05）。 靳志強（2018）等研究表明，在體外條件下酵母細胞壁的脫毒率與其添加量呈現正相關，隨著添加量的提高， 最高可獲得77%的脫毒率，并且酵母細胞壁在經過改良后，可獲得高達95%的脫毒率。 本試驗酵母細胞壁對所有處理組AFB1含量均有一定影響，但脫毒率較低。萬曉莉（2013）研究發現， 脫毒物質及方法在低水平毒素條件下能發揮更好的脫毒效果，本試驗霉變玉米的AFB1含量為（34.22±3.40）μg/kg，遠超國家限量標準20 μg/kg，試驗中酵母細胞壁對AFB1含量產生影響，但脫毒率較低，可能與玉米AFB1含量較高有關。

紫外線能降低AFT 的活性，從而減少毒素代謝， 又能改變AFB1的分子結構， 使其毒性降低（沈祥震，2014）。 試驗中僅紫外線照射對AFB1含量產生影響， 但脫毒率較低， 可能也與玉米樣品AFB1含量較高有關。本研究發現酵母細胞壁經紫外線照射后脫毒率沒有提高，反而下降。酵母細胞壁吸附霉菌的特性來源于其表面具有特殊結構的多糖、蛋白質以及脂類等分子結構，它們可通過離子鍵、疏水作用、氫鍵等對毒素進行吸附（徐智鵬等，2015）。 酵母細胞壁在紫外線照射條件下脫毒率降低， 推測可能與紫外線破壞酵母細胞壁有效活性成分的分子結構有關。