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營養與健康所在真菌毒素污染控制研究方面取得進展

文章來源:上海營養與健康研究所   發布時間:2019-07-08  【字號:     】  

  5月27日,國際學術期刊Toxins在線發表了中國科學院上海營養與健康研究所武愛波研究組的研究成果“Degrading Ochratoxin A and Zearalenone Mycotoxins Using a Multifunctional Recombinant Enzyme”。該研究報道了一種可以同時降解玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素A的多功能酶,為食品和飼料中真菌毒素同時降解提供了新的關鍵酶原材料。

  玉米赤霉烯酮(ZEN)和赭曲霉毒素A(OTA)是食品和飼料中的重要真菌毒素污染,往往同時存在。以往大多數降解酶僅針對單一毒素分子,而不同毒素分子化學結構、降解反應存在明顯差異。因此,迫切需要能靶向降解多種毒素分子至低毒或無毒代謝產物的多功能生化酶。該研究參考國內外已有降解酶基因,經密碼子優化、改造成新的融合基因,通過原核表達、分離純化后獲得重組酶。該酶可在2h完全降解ZEN(pH7、35℃)、30min完全降解OTA(pH7、30℃);降解產物對不同人源性肝、腎等細胞無明顯損傷。

  7月2日,國際學術期刊Food Control 在線發表了武愛波研究組的研究成果“Biogenic Trichoderma harzianum-derived Selenium Nanoparticles with Control Functionalities Originating from Diverse Recognition Metabolites against Phytopathogens and Mycotoxins”。該研究報道了基于哈慈木霉代謝物的納米硒生物材料,能顯著拮抗產毒的病原真菌發生,同時也能減少真菌毒素污染的產生,如鏈格孢毒素TeA(83%)和AOH(79%)、伏馬毒素FB1(63%)、嘔吐毒素DON(76%)。

  自然拮抗一直被認為是最直接、最安全、最容易被接受的源頭防控方式,木霉是國內外農業生產上長期、廣泛應用的生防拮抗制劑。前期研究通過大規模篩選得到極少數木霉菌株,能同時抑制產毒病原菌與毒素污染發生;而納米硒被證明能顯著提升植物的抗逆能力。因此,研究人員首先基于已發現能顯著拮抗產毒菌和毒素的哈慈木霉,闡明其代謝物結構組成,進而制備出木霉源納米硒生物材料,發現其能明顯抑制病原菌的發生及毒素生物合成基因表達與毒素產生,并且對不同人源性細胞無明顯損傷。

  上述兩項研究為真菌毒素污染控制提供了新思路,研發出了相關酶制劑、菌劑,并已申報了專利,擬進一步啟動相關種植、儲藏、加工等不同階段示范、聯合企業申報行業證書,為后續應用提供理論依據與技術支撐。相關研究工作得到科技部、國家自然科學基金委和中科院的經費支持。博士生Md Shofiul Azam和胡東強分別為兩篇論文的第一作者,武愛波為通訊作者。

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圖示:哈慈木霉—納米硒生物材料顯著抑制病原菌產孢及毒素污染發生




(責任編輯:葉瑞優)

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