粮油减损与真菌毒素防控创新团队发现了新型赭曲霉毒素A降解酶

粮油减损与真菌毒素防控创新团队发现了新型赭曲霉毒素A降解酶

赭曲霉毒素A(OTA)污染食品和饲料是一个全球性问题,严重威胁我国粮食安全和食品安全。OTA的安全脱毒是一项具有挑战性的任务,其中生物降解法去除粮食、食品中的OTA具有效率高、特异性强、反应温和以及对食品、饲料和环境无污染等优点,具有广阔的应用前景。开展OTA降解酶的挖掘及解毒机制研究,可为开发安全高效的OTA降解酶制剂和菌制剂奠定材料和理论基础,对减少粮食产后损耗、高值化利用加工副产物、保障食品和饲料安全性具有重要的意义。

中国农业科学院农产品加工研究所粮油减损与真菌毒素防控创新团队筛选获得了一株具有高效降解OTA活性的芽孢杆菌(Bacillus velezensis)IS-6,通过共培养试验研究了B. velezensis IS-6对OTA的降解作用,结果表明IS-6上清液与1.5 µg/mL OTA孵育24 h降解率达到89%,且Fe2+和Cu2+可显著提高其降解能力;利用HPLC-FLD和LC-MS/MS技术,对降解产物进行鉴定,发现主要降解产物为毒性远低于OTA的Otα。采用转录组、生物信息学和分子生物学技术,成功克隆出一种新型OTA降解酶Nudix水解酶Nh-9,体外表达并纯化后的Nh-9酶对1.0 µg/mL OTA的降解率为68%,证实Nh-9是B. velezensis IS-6中主要的OTA降解酶;OTA还可以被Nh-9、羧酸酯酶Ce-3信号肽酶Sp-2和在该菌株中发现的其他降解酶共同降解。此研究结果进一步丰富了OTA降解酶基因资源,加深OTA降解酶作用机理的理论认识,为开发安全高效的OTA降解酶制剂和菌制剂奠定材料和理论基础。

上述研究结果在线发表在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(JCR一区,IF=6.1)上。粮油减损团队孟加拉国博士研究生Israt Jahan和邰博文助理研究员为论文第一作者,邢福国研究员为通讯作者。该研究成果得到了国家重点研发计划国际合作专项(2020YFE0200200-06)和中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-G2022-IFST-01)的支持。

原文链接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.3c01910