2019年5月27日，國際學(xué)術(shù)期刊Toxins在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海營養(yǎng)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(bào)道了一種可以同時(shí)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(shí)降解提供了新的關(guān)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(shí)存在。以往大多數(shù)降解酶僅針對單一毒素分子，而不同毒素分子化學(xué)結(jié)構(gòu)、降解反應(yīng)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(chǎn)物的多功能生化酶。該研究參考國內(nèi)外已有降解酶基因，經(jīng)密碼子優(yōu)化、改造成新的融合基因，通過原核表達(dá)、分離純化后獲得重組酶。該酶可在2 h完全降解ZEN（pH 7、35℃）、30 min完全降解OTA（pH 7、30℃）；降解產(chǎn)物對不同人源性肝、腎等細(xì)胞無明顯損傷。
2019年7月2日，國際學(xué)術(shù)期刊Food Control在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所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(bào)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(chǎn)毒的病原真菌發(fā)生，同時(shí)也能減少真菌毒素污染的產(chǎn)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(rèn)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(nèi)外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上長期、廣泛應(yīng)用的生防拮抗制劑。前期研究通過大規(guī)模篩選得到極少數(shù)木霉菌株，能同時(shí)抑制產(chǎn)毒病原菌與毒素污染發(fā)生；而納米硒被證明能顯著提升植物的抗逆能力。因此，我們首先基于已發(fā)現(xiàn)能顯著拮抗產(chǎn)毒菌和毒素的哈慈木霉，闡明其代謝物結(jié)構(gòu)組成，進(jìn)而制備出木霉源納米硒生物材料，發(fā)現(xiàn)其能明顯抑制病原菌的發(fā)生及毒素生物合成基因表達(dá)與毒素產(chǎn)生，并且對不同人源性細(xì)胞無明顯損傷。
上述兩項(xiàng)研究為真菌毒素污染控制提供了新思路，研發(fā)出了相關(guān)酶制劑、菌劑，并已申報(bào)了專利，擬進(jìn)一步啟動(dòng)相關(guān)種植、儲(chǔ)藏、加工等不同階段示范、聯(lián)合企業(yè)申報(bào)行業(yè)證書，為后續(xù)應(yīng)用提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。相關(guān)研究工作得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委和中國科學(xué)院的經(jīng)費(fèi)支持。博士生Md Shofiul Azam和胡東強(qiáng)分別為兩篇論文的第一作者，中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所武愛波研究員為通訊作者。
文章鏈接：
[1] https://doi.org/10.3390/toxins11050301
[2] https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2019.106748
圖示：哈慈木霉—納米硒生物材料顯著抑制病原菌產(chǎn)孢及毒素污染發(fā)生
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