核心提示：棒曲霉素是一种有毒的真菌次级代谢产物，主要由青霉菌/曲霉菌产生。它不仅在水果的腐烂部位积累，还扩散到周围的新鲜组织。长期接触棒曲霉素会损害人类呼吸和泌尿系统，并导致遗传免疫毒性、致畸性，甚至致癌性。

  棒曲霉素是一种有毒的真菌次级代谢产物，主要由青霉菌/曲霉菌产生。它不仅在水果的腐烂部位积累，还扩散到周围的新鲜组织。长期接触棒曲霉素会损害人类呼吸和泌尿系统，并导致遗传免疫毒性、致畸性，甚至致癌性。

  目前，水果加工业中棒曲霉素的去除主要基于大孔树脂吸附。非特异性吸附模式会使色素分子与营养物质发生非特异性结合，不仅导致棒曲霉素的吸收率低，还会导致果汁营养物质和风味的损失。生物降解技术主要针对酵母和乳酸菌，它们可以安全地应用于食品加工。

  各种酵母已被证明具有棒曲霉素降解能力，包括酿酒酵母、红冬孢酵母菌和卡利比克毕赤酵母。本研究的主要目的是：

  (1)从9株益生菌酵母中筛选出一株棒曲霉素降解能力最好的菌株，并确定最佳降解条件;

  (2)分析所获得菌株的降解位点和抗棒曲霉素能力;

  (3)分离和表征主要生物降解产物。

  此研究发表在了Food Control杂志上：

  作者比较了9种酵母菌株的生物量和棒曲霉素降解能力。这9个菌株的生长状况存在显著差异，T10-2、S15-8和酿酒酵母1870分别表现出更好的生物量积累：3.81、3.58和3.55 g/L。然而，9株酵母菌具有显著的棒曲霉素降解能力，除ATCC18824外，其余菌株均能在24小时内降解80%以上的棒曲霉素，其棒曲霉素降解率为76.9%。S15-8对棒曲霉素的降解能力最高，降解率为94.2%。结果表明，酵母菌株对棒曲霉素的降解能力与菌株有关，棒曲霉素的降解能力与生物量积累之间没有直接关系这与乳酸菌和大肠杆菌等其他菌株类似。

  当酵母细胞密度从0-1*109个细胞/mL时， S15-8对棒曲霉素的降解量从1mg/L-0。这表明，棒曲霉素降解在相对较高的细胞密度高于1*108个细胞/mL时有效。

  图2b显示了棒曲霉素初始浓度对S15-8细胞生物量和棒曲霉素降解能力的影响，初始棒曲霉素浓度对S15-8细胞生长和棒曲霉素降解能力没有显著影响，当棒曲霉素的最高浓度为100 mg/L时，生物量仅略有减少。即使在棒曲霉素浓度为100 mg/L时，S15-8细胞仍保持约50%的棒曲霉素降解率。当温度从25℃升高到35℃时，细胞生长和棒曲霉素降解能力显著增加，40℃时棒曲霉素降解能力下降，45℃时细胞生长下降。它们的温度敏感性差异主要受调节细胞生长和棒曲霉素降解的不同酶的活性影响，细胞生长和棒曲霉素降解能力取决于S15-8细胞的生长和代谢，随着反应时间从初始调整期增加到对数期(4-20 h)，这两种细胞的生长和代谢都显著增加，并且在S15-8细胞的固定期(>20 h)趋于恒定。

  与对照组相比，经1mg/L棒曲霉素处理的S15-8细胞显示出相对光滑、丰满的微形态和正常的细胞膜。当棒曲霉素浓度增加到10和100 mg/L时，S15-8细胞的微形态显示出整体收缩，100 mg/L棒曲霉素影响细胞膜的形成。ROS反应结果表明，当棒曲霉素浓度低于10 mg/L时，细胞产生的ROS很少，而在较高的棒曲霉素浓度下，尤其是在100 mg/L的浓度下，细胞产生的ROS更多。结果表明，在低于10 mg/L的浓度下，S15-8细胞对棒曲霉素攻击的耐受性被观察到。这是因为较高的棒曲霉素可以加速细胞有氧代谢，从而产生较高的活性氧。ROS水平过高可能会导致细胞氧化应激，损害细胞器和细胞膜。

  细胞壁厚度随着棒曲霉素浓度的增加而增加，平均值在96.11-156.36nm之间，是未经棒曲霉素处理的细胞的1.6倍。结果表明，酵母细胞在外界胁迫下可以通过增厚细胞壁来保护自身。作为酵母细胞的外部骨架结构，细胞壁负责保护细胞的内部结构和功能免受极端外部条件的影响。

  根据本研究的结果，我们可以合理地得出结论，S15-8对棒曲霉素胁迫具有很高的耐受性，这表明一旦棒曲霉素进入细胞，细胞可以增加细胞壁厚度和成分含量。这项研究进一步证实了S15-8可用于发酵果汁的观点，并将其视为一种膳食补充剂，以降低水果衍生产品中棒曲霉素的毒性。

  参考文献：https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2021.108627