控制展青霉素产生菌方法综述

李 瑞，胡青菊，沈雪维，张东新，殷 勤， 段腾飞

（宿州学院生物与食品工程学院，安徽 宿州 234000）

我国每年生产大量的水果、谷物及其制品，除了满足自身需求，在出口贸易中也占有很大比例。近年来，食品中毒事件频发，引起了社会的高度关注，其中真菌毒素引起食品污染的事件发生在日常饮食中，时刻影响着人类的健康。许多国家对果品中展青霉素检出率都有严格的限定。因此，研究如何使果品中展青霉素达到良好的控制效果具有迫切的现实意义。

1 展青霉素及其在果蔬行业的危害

1.1 展青霉素的理化性质

展青霉素又名珊瑚青霉毒素、棒曲毒素，是一种普遍存在于食品中的真菌类毒素。化学名称为4-羟基4-氢-呋喃，分子式为C7H6O4，分子量为154，呈无色结晶，易溶于氯仿、丙酮、水、乙醇及乙酸乙酯，微溶于乙醚和苯，不溶于石油醚。展青霉素是一种多聚乙酰内酯，在酸性条件下结构稳定，碱性条件中活性降低易被破坏[1-2]。

1.2 展青霉素的毒性

展青霉素是由扩展青霉、曲霉等各种真菌产生具有遗传毒性的次级代谢物[3]。对人体和动物具有未知的潜在毒性，长期食用含展青霉素制品会对机体功能造成严重损害，可能会引起呕吐、恶心、便血、抽搐、昏迷等症状。世界卫生组织对展青霉素的毒性进行检测分析并将其列为三类致癌物。通过大量细胞毒理学和动物试验，认为展青霉素的毒性表现在致癌性、急性毒性、免疫毒性、生育毒性、亚急性毒性、肾毒性、皮肤毒性、遗传和和细胞毒性等[4]。

世界卫生组织、欧盟和美国的食品药品监督管理局对食品中展青霉素的残留问题给予了高度重视。《食品安全国家标准 食品中真菌毒素限量》（GB 2761—2017）规定食品中展青霉素的含量不得高于10~15LD50/(mg/kg)[5]。尽管国家标准对食品中展青霉素的含量进行了严格限定，仍然有大量产品难以达到标准，如何降低食物中的展青霉素已经演变为当今世界面临的重要难题之一。

1.3 展青霉素在果蔬行业的危害

在果蔬生产、加工、包装、贮存、运输、销售、食用等过程中容易受到机械损伤，果皮受损后很容易被病原菌侵染而产生霉变。常见的寄主包括苹果、猕猴桃、梨、番茄等水果及其加工制品[6]。

研究表明，即使去除发霉水果的腐烂部分，周围新鲜组织中仍含有展青霉素污染的情况。这些水果再经过加工生产，使得果汁、果酒等产品中的展青霉素难以达到国家标准。不仅构成了极大的安全隐患，也在很大程度上制约了我国农产品的出口贸易，对果蔬产业发展也是巨大的打击。因此，为了维护公众健康和食品安全，需要在确保安全的前提下，尽可能对食品中的展青霉素产生菌进行预防和控制。

2 展青霉素的检测方法

由于展青霉素能够带来多种复杂的潜在毒性，因此各国学者一直致力于研发能够快速准确检测展青霉素的方法。虽然目前针对展青霉素的测定方法有多种，但各有缺陷。薄层色谱法操作繁琐，液相色谱设备昂贵，对样品纯度要求高，气相色谱前处理繁杂，酶免疫吸附不成熟。

我国研究人员一直致力于寻找可以快速有效测定水果中展青霉素的方法。2020年出版的《中国药典》对2 351种真菌毒素的测定方法进行了修订，特别提出了使用液相色谱法、液-质联用色谱法、多种真菌毒素液质联用法和黄曲霉毒素酶联免疫法（黄曲霉素ELISA）[7]检测展青霉素。

2.1 薄层色谱法

薄层色谱法（TLC）最早被用于苹果制品中展青霉素含量的测定。该方法设备简单、成本低廉，但在样品预处理操作时较繁杂费时，需要经过有机溶剂萃取、碳酸钠净化、真空减压浓缩、薄层展开等定量分析步骤，杂质干扰较严重，难以避免假阳性，有时分离效果不好，只能半定量[8]，并且不能检测出果品中残留的展青霉素。

2.2 高效液相色谱法

高效液相色谱法（HPLC）较于薄层色谱法而言，效率更高、灵敏度更大、适用范围更广、分析速度更快[9]。但价格昂贵，需使用各种填料粒和大量的流动相，并且容量小、大多具有毒性。李先江等人[10]采用液相色谱法对乙腈中展青霉素溶液标准物质进行均匀性、短期稳定性和长期稳定性的评价。

2.3 色谱联用技术

色谱联用技术主要分为液-质联用色谱法（LC/MS）和气-质联用色谱法（GC/MS）。GC/MS能够高效分离待测物质，需要衍生介质、衍生促进剂、内标进行分析前衍生化，前期浸提处理费时、繁琐[11]。LC/MS在检测展青霉素前需要经过溶剂萃取和提取液净化，然后进行色谱分离和质谱检测。液-质联用色谱法可以满足快速筛查和精确定性定量的要求[12]。质谱与色谱的结合可以充分利用两者的优势[13]。

2.4 免疫学检测技术

免疫学检测技术具有成本低、便捷、高效、快速等特点。其原理是利用抗原抗体的特异性结合，再使用诸如同位素、荧光素或酶之类的标记技术来定性或定量的显示待测物质[14]。目前，除了Mcelroy L J等人[15]利用多克隆抗体建立的酶联免疫法广泛运用以外，还开发出了放射免疫分析技术、胶体金标记技术、免疫传感器等多种准确可靠的检测技术[16]。

3 展青霉素的防治控制方法

3.1 脱毒方法

3.1.1 物理脱毒

物理脱毒的方法有辐射、加热、吸附等。紫外照射、电磁辐射的方法能够在不同程度上减少展青霉素的含量，微波处理、稀释法和加热法等也能够达到降解效果。另外，活性炭、硅胶、树脂等具有吸附作用物质可以在液态环境中控制展青霉素的含量。但是，物理脱毒的局限性在于成本高和操作过程繁琐，目前仍停留在试验阶段，尚未投入实际生产应用中。

3.1.2 化学脱毒

化学脱毒的方法有加二硫化物法、加盐法、加酸法、加碱法等。加二硫化物法已用于造酒、饮料、果干及湿法碾谷的生产脱毒，作用机理是二硫化物能够与展青霉素发生反应并产生具有生物活性的化合物，从而达到脱毒效果[17]。另外，臭氧对展青霉素也有氧化降解脱毒功能。有研究发现，植物活性提取物能够去除展青霉素或者降低其毒性，从而进一步提高果蔬的贮藏效果[18]。

3.1.3 生物脱毒

生物脱毒的主要原理是菌株通过吸附作用来达到降低展青霉素的目的。代表性菌株包括氧化葡萄糖杆菌、双歧杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌和多种酵母菌[19]。此外，酶也能作为生物解毒剂，具有代表性的猪胰脂肪酶就具有成本低、高效、环保的特点，是使用较广泛的生物脱毒方法之一。

3.2 抑菌方法

3.2.1 物理抑菌

通过紫外照射、低温或者热激等物理手段可以抑制果实表面展青霉素产生菌的活性。

巴氏杀菌能够破坏展青霉素产生菌的孢子，低温能降低果实中乙烯的释放量并减弱病原菌生长繁殖能力，气调贮藏是通过人工调改O2和CO2的比例来达到防腐保鲜的目的[20]。该方法操作简单、效果良好，但在抑菌的同时会影响果蔬的口感和营养价值。

3.2.2 化学抑菌

通过利用杀菌剂（如噻菌灵、咪酰胺、克菌丹、抑霉唑等）、防腐剂、酚类抗氧化剂、食品添加剂等[21]来达到抑菌作用。但长期滥用化学杀菌剂易使展青霉素产生菌有耐药性，甚至会促进病菌生长，造成严重的安全隐患和农药残留问题。

3.2.3 生物抑菌

（1）酵母菌。相比物理抑菌和化学抑菌，利用微生物抑菌更加安全、环保。采用酵母菌抑制扩展青霉的原理主要可以分为2个方向：①直接作用：进行营养和空间竞争，并且分泌胞外水解酶产生抑制作用；②间接作用：提高水果抗性相关酶的活性，来诱导组织产生抗性[22]。

（2）芽孢杆菌。芽孢杆菌通过营养竞争、分泌脂肽类抗生素及诱导果实产生抗性来抑制病菌产毒，具有高效、安全、绿色环保的特点[23]。其中，枯草芽孢杆菌分布广、抗逆性强、繁殖快并且能产生大量的代谢物。这种低成本的处理可以在不破坏果蔬品质的前提下达到高效的抑菌效果。

4 结语

随着国民收入的不断增加，人们关注的焦点逐渐转移至食品安全上来。当大量不达标的食品流入市场，使人们被动陷入展青霉素的威胁之中。

目前，虽已经研制出多种天然保鲜专利产品，但仍存在诸多问题，每一种都无法从根源上彻底消除展青霉素。研究开发安全、环保的天然生物防控机制不仅关系到我国水果产业能否持续、高速地发展，更时刻影响着人们的健康。因此，如何安全有效地抑制展青霉素产生菌成为了国内外研究的热点。