1. 研究目的与意义
| “民以食为天，食以安为先“，随着人们生活水平的提高，食品安全成为人们逐渐关注的热点话题，而谷物中的黄曲霉毒素是食品安全的主要威胁之一。[1]黄曲霉毒素是黄曲霉和寄生曲 霉等产毒真菌的代谢产物，对人体的危害主要来源于对食物的污染。人类 食用了发霉的食物，或者食用含黄曲霉毒素饲料喂养的家禽、家畜所产的蛋、奶等动物产品，都可能存在中毒、致畸、致癌的风险,严重危害健康，因此控制黄曲霉毒素B1污染尤为重要。 其次，黄曲霉毒素污染越来越普遍，尤其是在各种谷物食品中, [5]并且黄曲霉毒素具有极高的热稳定性，不能通过常规食品加工方法完全清除，所以脱除霉菌毒素是迫切需要解决的问题。许多物理化学方法如辐照、吸附及氧化剂处理等已经被用于从谷物及饲料中去除霉菌毒素，但这些方法成本较高，不仅对产品的性状产生影响，甚至造成二次污染对人和动物产生危害。 由于黄曲霉素的高毒性，以及工业上难以对其进行有效处理，使黄曲霉毒素成为威胁食品安全的主要敌人之一。食品安全又是人们、国家热切关注热点问题，无论何时何地都要保证粮食安全，因此我将谷物中的黄曲霉作为研究对象对其降解的构效进行分析讨论并进行适当优化。 |
2. 研究内容和预期目标
在本实验中，我需要了解无花果黄曲霉毒素的性质、相关的提取研究方法、应用范围以及降解方法的原理。此外，我需要对黄曲霉毒素的作用机理、工业常用谷物加工处理方法以及加工处理效果的指标进行确认。此外还需要了解黄曲霉毒素在饲料产业中的影响。
解决问题：
1. 研究谷物黄曲霉毒素以及其构效降解关系尝试研究出更高效的降解方法；
3. 国内外研究现状
| 近些年来，黄曲霉毒素构效降解的理论及其工艺一直不断地为各国研究者探索和研究，新的降解黄曲霉毒素方法也渐渐应用于工业中。国内基于社会发展新形势下,食品安全问题已成为人们高度关注的社会话题,为合法保障社会民众的食品消费安全权益,近些年来有关部门一直在加强对各类食品的质量安全科学检测工作。但仅仅有检测之法还远远不够，谷物中黄曲霉消除之法更是重中之重,是一项不可或缺的关键内容,直接关系到食品质量安全检测水平,杜绝劣质食品流入到消费市场中威胁到人们的生命健康安全。 目前黄曲霉毒素主要降解途径有：研磨搓洗、吸附法、辐射处理法、碱处理法、有机溶剂萃取法、氧化降解法、二氧化氯法、中草药去毒法、生物学方法、酶解法。碾磨搓洗：黄曲霉素在食品中分布极不均匀，在花生样品中以霉变、破损、长芽、皱皮及变色花生粒最为集中，只要将其拣除，毒素含量将大大降低，甚至低到无毒。碾磨加工可将大部分集中于米糠层和谷皮、胚层的黄曲霉素去除一大部分；搓洗可去除粮食表面的大量毒素，但是倘若食品内部有黄曲霉毒素就无法去除。吸附法：常用的吸附剂有沸石、活性白陶土、活性碳等。含有黄曲霉毒素的植物油可加活性白陶土或活性炭等吸附剂，毒素可被吸附而去毒，如广西用此法处理花生油，加入1.5%的白陶土，可使花生油中黄曲霉毒素由原来的100μg/kg降至10μg/kg。选择毒素吸附剂时，一方面应注意吸附能力必须具备试验室及动物试验双重资料方能证明有效，另一方面考虑吸附剂具有高度吸附能力、选择性吸附、广谱吸附、无副作用等条件。辐射处理：黄曲霉毒素在紫外光照射下不稳定，可用紫外光照射去毒。该法去毒对植物油等液体食品效果较好，而对固体食品效果不明显。应用辐射法，必须注意照射的剂量和照射时间，以不影响食品的感官和理化性质为宜。碱处理法：碱炼是油脂精炼的一种加工方法，在油脂中加入1%NaOH溶液，黄曲霉毒素内酯环即可破坏，形成香豆素钠盐。后者可溶于水，故加碱后再用水洗可将毒素去除。加碱水洗可使油中黄曲霉毒素降至标准以下，甚至不能检出。有机溶剂萃取法：黄曲霉毒素为脂溶性毒素，易溶于有机溶剂，可用水合乙醇、异丙醇、丙酮、正己烷和水的混合物等进行提取分离、去毒。提取需反复3～5次，去毒效果可达90%以上，其中以丙酮和水（90∶ 100）混合液效果最好。处理后的粮油制品，必须将溶剂彻底挥干，方可食用。氧化降解法：漂白粉、氯气、双氧水、臭氧等氧化剂可以迅速将AF氧化去除，其中以漂白粉去毒效果最强。高度污染的花生粉可用5%漂白粉处理几秒钟就可以全部去毒，用氧化剂处理过的粮食经火鸡喂养试验证明无毒。生物学方法：乳酸菌粘附法是通过乳酸菌自身粘附作用和所分泌的代谢产物的抑菌作用，来去除黄曲霉毒素。由乳酸菌产生的乳酸链球菌素具有粘附、降解黄曲霉毒素的作用。乳酸菌广泛地应用在食品发酵工业中，具有改善肠道微生态，防腐和治疗功效。乳酸菌能分泌许多抗菌物质，阻止病原菌的生长。其他微生物如枯草杆菌、乳酸菌、醋酸菌等对黄曲霉毒素降解能力最强，在液体培养基60h后，可分别除去89%、88%和81%。最后酶解法去毒主要利用酶的专一性，高效地催化、降解黄曲霉毒素为无毒化合物或小分子无毒物质的方法。酶降解去除黄曲霉素效果好，实用性强，适合于各种形式受到污染的食品，必将成为今后研究和应用的热点。 在国外也在研究筛选降解黄曲霉毒素的菌株，生物乙醇副产品中嗜吡啶红球菌对黄曲霉毒素B1的生物降解，通过调查和比较了嗜吡啶红球菌菌株作为细菌接种剂和细菌提取物在黄曲霉毒素B1污染的生物乙醇副产品的液相和固相在培养期间的降解效率，获得了嗜吡啶红球菌菌株的周期降解谱。除了此类研究外，我还发现还有一些其他方面降低黄曲霉毒素的研究，如：微波辅助水处理降低玉米黄曲霉毒素B1及其对玉米品质的影响、生物因素--霉菌毒素,坎皮纳斯州立大学的调查人员报告了霉菌毒素的新数据(花生焙烧过程中黄曲霉毒素的降解动力学)等等。通过不同方面来探索降解黄曲霉毒素的方法也为黄曲霉毒素及其降解构效的研究更加有效率。
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4. 计划与进度安排
| 2022.11.07-2022.11.25 熟悉课题，查找相关文献； 2022.11.26-2022.12.26 文献检索及归纳总结； 2022.12.27-2022.12.31 起草并完成开题报告的撰写； 2022.01.01-2022.03.25 相关外文文献的翻译及文献综述的完成； 2022.03.26-2022.04.30 进行实验，撰写论文初稿以及中期报告的完成； 2022.05.01-2022.05.14 修改论文，检查重复率，定稿； 2022.05.15-2022.05.28 准备答辩。 |
5. 参考文献
[1] 庞国兴,王轶乾.《食品中黄曲霉毒素污染控制规范》要点导读[j].中国海关,2021(10):50-51.
[2] wenndt anthonyj.,sudini hari kishan,mehta rukshan,pingali prabhu,nelson rebecca.spatiotemporal assessment of post-harvest mycotoxin contamination in ruralnorth indian food systems[j]. food control,2021,126.
[3] li guangming,liu chen,zhang xingcai,luopengjie,lin guimiao,jiang wenxiao. highly photoluminescent carbon dots-basedimmunosensors for ultrasensitive detection of aflatoxin m1 residues in milk[j].food chemistry,2021,355.
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