導讀真菌毒素是由曲黴菌屬、鐮刀菌屬或青黴菌屬在生長(cháng)繁殖過(guò)程中産生的有毒次級代謝産物，能(néng)夠污染幾乎所有種(zhǒng)類的食用、飼用農産品以及中草藥等，嚴重危害人畜健康。據統計，全球25％的糧食作物受到真菌毒素的污染，造成(chéng)的經(jīng)濟損失達數千億美元/年；我國(guó)每年在生産、儲存、運輸、銷售過(guò)程中受到真菌毒素污染的糧食有3100多萬t。因此，如何有效控制和消除食品、飼料中的各類真菌毒素，成(chéng)爲食品、飼料行業亟待解決的問題。1真菌毒素的種(zhǒng)類和特征據統計，目前對(duì)玉米、大豆、小麥以及飼料污染**嚴重的真菌毒素主要有黃曲黴毒素、赭曲黴毒素、玉米赤黴烯酮、伏馬毒素和嘔吐毒素，這(zhè)幾種(zhǒng)毒素的控制和降解成(chéng)爲各國(guó)政府關注的焦點。1.1 黃曲黴毒素黃曲黴毒素（aflatoxin，AF）是由曲黴産生的一種(zhǒng)二呋喃氧雜萘鄰酮的衍生物，在紫外光下可發(fā)出熒光，根據熒光顔色的差異，分爲黃曲黴毒素B（AFB 藍色熒光）、黃曲黴毒素G（AFG 綠色熒光）和黃曲黴毒素M（AFM 藍紫色熒光）等 。黃曲黴毒素是目前發(fā)現的化學(xué)緻癌物中**強的物質之一，主要通過(guò)損害肝髒導緻肝癌。此外，黃曲黴毒素還(hái)可誘發(fā)直腸癌、乳腺癌和骨癌等，其一般存在于玉米、花生、棉籽、稻谷以及大豆等多種(zhǒng)農作物中，以玉米和花生中的污染**爲嚴重。而在黃曲黴毒素的幾種(zhǒng)構型中，AFB1的毒性**強 ，AFM1、AFG1、AFB2和AFG2 的毒性相對(duì)較弱。目前，全球已有100 多個國(guó)家和地區針對(duì)食品和飼料中黃曲黴毒素的限量制定了相關标準。美國(guó)标準規定AFM1 在牛奶和飼料中的含量分别不能(néng)超過(guò)0.5 和300 μg/kg，而AFB1、AFB2、AFG1 和AFG2 在食品中的總量不超過(guò)20 μg/kg ；歐盟标準規定乳制品中AFM1 含量不能(néng)超過(guò)0.05 μg/kg， 食用花生仁中AFB1、AFB2、AFG1 和AFG2 總含量不超過(guò)4 μg/kg 。我國(guó)也對(duì)黃曲黴毒素在各類農産品和食品中的含量有著(zhe)嚴格的标準，根據GB 2761—2011 的有關規定：AFB 在玉米中的限量爲20 μg/kg，在大米和稻谷中爲10μg/kg，其他糧食作物中則爲5 μg/kg；對(duì)于嬰兒食品而言，AFB 和AFM 的限量都(dōu)僅爲0.5 μg/kg 。1.2 赭曲黴毒素赭曲黴毒素（ochratoxin，OT）是由曲黴或青黴産生的有毒次級代謝産物，存在A（OTA）、B（OTB）、C（OTC）和α（OTα）等衍生結構，其中OTA 衍生物毒性**強，對(duì)農作物的污染**爲嚴重 。赭曲黴毒素主要對(duì)腎髒和肝髒産生損傷，具有緻癌性、免疫毒性和緻畸性等潛在危害，其主要存在于小麥、玉米和花生等農作物中。目前，多個國(guó)家或地區對(duì)食品和飼料中赭曲黴毒素的限量制定了相關标準：歐盟規定飼料用谷物中OTA 的含量不能(néng)超過(guò)0.25mg/kg，豬補充飼料和配合飼料中OTA 的含量不超過(guò)0.05 mg/kg ，我國(guó)GB 2761—2011 對(duì)OTA 在各類谷物及豆制品中的限量爲5 μg/kg 。1.3 玉米赤黴烯酮玉米赤黴烯酮（zearalenone，ZEN） 是由鐮刀菌屬産生的次級代謝産物，主要存在于玉米、小麥、大麥和大米等谷物中，具有較強的耐熱性，在110 ℃條件下需要處理1 h 才能(néng)被(bèi)完全破壞。此外，玉米赤黴烯酮作爲雌激素的類似物，能(néng)夠作用于動物的生殖系統，導緻其繁殖機能(néng)受到損害，甚至引發(fā)死亡。目前，各國(guó)對(duì)玉米赤黴烯酮的限量尚未達成(chéng)統一标準，我國(guó)對(duì)ZEN 的限量有著(zhe)嚴格的規定。根據GB 2761—2011 的标準，ZEN 在各類農産品中的限量均爲60 μg/kg 。歐盟對(duì)于ZEN 在玉米内的限量爲3 000 μg/kg，在其他谷物中爲2 000 μg/kg，而在豬飼料中的限量很低，僅爲250 μg/kg。1.4 伏馬毒素伏馬毒素（fumonisins，FB） 是由串珠鐮刀菌産生的一種(zhǒng)水溶性代謝産物，已發(fā)現的伏馬毒素有FA1、FA2、FB1 和FB2 等共11 種(zhǒng)，其中FB1 **爲常見，主要污染玉米及玉米制品。伏馬毒素能(néng)夠損害肝腎功能(néng)，且是一種(zhǒng)緻癌物，與食道(dào)癌的高發(fā)有一定的關系。與玉米赤黴烯酮類似，目前國(guó)際上對(duì)食品和飼料中伏馬毒素的限量及檢測方法仍無統一标準：歐盟針對(duì)飼料原料、玉米及其産品中伏馬毒素（FB1 ＋FB2）的指南限量爲60 mg/kg，補充飼料和配合飼料中伏馬毒素（FB1 ＋FB2 ）的指南限量爲5mg/kg；美國(guó)FDA 規定食用家禽飼料（玉米及玉米副産品）中伏馬毒素（FB1 ＋FB2 ＋FB3）的指南限量爲100 mg/kg，豬飼料（玉米及玉米副産品）中伏馬毒素（FB1 ＋FB2 ＋FB3 ） 的指南限量爲20 mg/kg；此外，中國(guó)GB 2761—2011 并沒(méi)有提及關于伏馬毒素的限量标準。1.5 嘔吐毒素嘔吐毒素（deoxynivalenol，DON）是一種(zhǒng)由鐮刀菌産生的單端孢黴烯族化合物，主要存在于小麥、大麥和玉米等谷物籽實中，耐熱性較強，121 ℃高壓加熱25 min 僅有少量破壞。嘔吐毒素對(duì)哺乳動物具有較強的毒性，能(néng)夠引起(qǐ)人和動物消化系統疾病和厭食症，豬對(duì)嘔吐毒素**爲敏感，家禽次之，反刍動物耐受能(néng)力**強 。近年來，各國(guó)紛紛意識到嘔吐毒素的危害，制定了相應的标準，***農副産品中嘔吐毒素的含量：根據美國(guó)FDA 标準，飼料用谷物及其副産品（除玉米外）中嘔吐毒素的限量≤1mg/kg；歐盟規定玉米及其副産品允許≤1.75mg/kg的嘔吐毒素殘留；中國(guó)衛生部對(duì)農副産品中殘留的嘔吐毒素規定爲不得高于1mg/kg。2真菌毒素的分布由于産生真菌毒素的微生物所偏好(hǎo)的生長(cháng)環境不同，真菌毒素在全球的分布具有一定的地域性。熱帶和***帶是曲黴生長(cháng)的**佳環境，而鐮刀菌**适宜在北美、歐洲和亞洲的氣候條件下生長(cháng)。在炎熱、氣候潮濕的熱帶地區，黃曲黴毒素的污染比較嚴重。玉米赤黴烯酮、赭曲黴毒素和伏馬毒素主要在溫帶區域，如中國(guó)、歐洲及北美洲等地區。2016年，百奧明公司針對(duì)81個國(guó)家16511個樣(yàng)品的檢測發(fā)現，非洲作物中黃曲黴毒素的污染**爲嚴重，檢出率爲60％；北美玉米中伏馬毒素的檢出率高達66％，南美作物中主要的毒素爲玉米赤黴烯酮和嘔吐毒素；中東作物中存在的主要毒素爲嘔吐毒素和伏馬毒素；歐洲作物中的主要毒素類型爲嘔吐毒素，驗證了真菌毒素的區域分布特性。但近年來随著(zhe)國(guó)際貿易進(jìn)程的加速，各類毒素的分布正逐漸呈現全球化的發(fā)展趨勢。3生物酶降解真菌毒素對(duì)真菌毒素超标的農産品，**簡單的處理方法是丢棄或銷毀，但是，這(zhè)將(jiāng)造成(chéng)巨大的浪費和經(jīng)濟損失，同時也會(huì)産生嚴重的環境污染。因此，迫切需要開(kāi)發(fā)安全、**、低成(chéng)本的真菌毒素脫除方法。常用的真菌毒素脫除方法有物理法、化學(xué)法和生物法。化學(xué)法是采用酸、堿、氧化劑、醛或亞硫酸氣體以改變真菌毒素的結構，該方法雖然能(néng)夠有效脫除毒素，但可能(néng)會(huì)對(duì)食品的營養價值和風味産生影響，且存在化學(xué)物殘留的安全隐患。物理脫毒法是采用吸附劑將(jiāng)毒素進(jìn)行脫除，但該方法穩定性差，且目前商品化的吸附劑對(duì)黴菌毒素的脫除效果仍有待加強。生物法脫毒包括微生物法和生物酶法，前者是利用微生物對(duì)毒素的吸附或代謝能(néng)力，實現毒素的脫除，成(chéng)本相對(duì)低廉，但并不适用于所有領域，如食品加工過(guò)程等。生物酶法脫毒是從微生物中發(fā)掘降解毒素的關鍵基因，利用基因技術構建生物酶的**表達工程菌，分離獲得純酶以進(jìn)行食品和飼料中真菌毒素的脫除。與微生物脫毒法相比，酶法脫毒具有更好(hǎo)的重複性、均一性和操作簡單等特點，受到了廣泛關注。研究者針對(duì)黃曲黴毒素、赭曲黴毒素、玉米赤黴烯酮、伏馬毒素和嘔吐毒素均開(kāi)發(fā)了相應的降解酶（表1），下文將(jiāng)具體闡述。3.1 黃曲黴毒素的酶法降解黃曲黴毒素的生物降解酶主要爲氧化還(hái)原酶類。1998 年，Liu 等發(fā)現在真菌Armillariella tabescens中存著(zhe)可降解黃曲黴毒素的複合多酶體系，并在随後(hòu)的研究中分離獲得起(qǐ)降解作用的關鍵酶黃曲黴毒素氧化酶（AFO）。該酶主要作用于AFB1 的二呋喃環，從而破壞黃曲黴毒素。Doyle 等報道(dào)寄生曲黴能(néng)夠産生降解黃曲黴毒素的乳過(guò)氧化物酶，并且黃曲黴毒素的降解率與酶含量成(chéng)正相關性。Yehia從白腐真菌Phanerochaete ostreatus中分離出一種(zhǒng)能(néng)降解AFB1 的錳過(guò)氧化物酶，其對(duì)AFB1 的脫毒效率依賴于酶的濃度以及酶反應的時間，在**優條件下，1.5 U/ mL 的酶能(néng)夠在48 h 内降解90％的AFB1。此外，漆酶亦被(bèi)發(fā)現具有降解黃曲黴毒素的功能(néng)， Alberts 等 研究發(fā)現來自于白腐真菌Phanerochaete ostreatus的漆酶能(néng)夠降解黃曲黴毒素，118 U/L 的漆酶對(duì)黃曲黴毒素的降解率爲55％。Loi 等亦從P.pulmonarius和P.eryngii 中分離獲得了漆酶，將(jiāng)其用于AFB1 和AFM1 的降解，發(fā)現僅存在漆酶的情況下，上述毒素的降解效率較低，而當加入10 mmol/ L 氧化還(hái)原介質後(hòu)，反應72 h，對(duì)AFB1 的降解效率可從23％提高至90％，對(duì)AFM1 的降解效率則可提高至100％。2010 年，Novozymes 公司對(duì)氧化還(hái)原介質介導的漆酶降解黃曲黴毒素進(jìn)行了專利申請，該專利中漆酶來源于Streptomyces coelicolor，丁香酸甲酯作爲氧化還(hái)原介質，在此條件下，反應24 h， 漆酶對(duì)黃曲黴毒素的降解率達100％。2017 年，Xu 等從43 株菌株中篩選獲得了Bacillus shackletonii L7，在37 ℃反應72 h，Bacillus shackletonii L7 對(duì)AFB1、AFB2 和AFM1 的降解率分别爲92.1％、84.1％和90.4％。在此基礎上，Xu 等進(jìn)一步分離獲得了能(néng)夠降解黃曲黴毒素的新酶（芽孢杆菌黃曲黴降解酶），該酶蛋白的分子量爲2.2×104，**适反應溫度和pH 分别爲70 ℃和8.0。3.2 赭曲黴毒素的酶法降解降解赭曲黴毒素的生物酶主要爲羧肽酶，具體爲羧肽酶A 和羧肽酶Y。其中，羧肽酶A 是**早被(bèi)發(fā)現的具有赭曲黴毒素降解功能(néng)的生物酶，來源于牛胰腺中，對(duì)赭曲黴毒素的親和性相對(duì)較高，25 ℃條件下Km值爲1.5×10-4 mol/ L。羧肽酶Y來源于釀酒酵母，其對(duì)赭曲黴毒素的降解能(néng)力相對(duì)較弱，5 d 僅能(néng)降解52％的赭曲黴毒素。此外，脂肪酶、蛋白酶和酰胺酶等亦被(bèi)發(fā)現具有降解赭曲黴毒素的功能(néng)。Abrunhosa 等從黑曲黴中分離獲得了可以降解赭曲黴毒素的純酶，該酶的**适反應溫度和pH 分别爲37 ℃和7.5，在此條件下，其對(duì)赭曲黴毒素的降解活性高于羧肽酶A。Stander 等通過(guò)對(duì)系列水解酶的篩選，發(fā)現來源于黑曲黴的脂肪酶對(duì)赭曲黴毒素具有較高的降解能(néng)力，其對(duì)赭曲黴毒素的比活力達2.32 U/ mg。Abrunhosa 等的研究發(fā)現，一些商品化的酶亦具有降解赭曲黴毒素的能(néng)力，在pH7.5 條件下反應25 h，蛋白酶A 對(duì)赭曲黴毒素的降解率爲87.3％，胰酶對(duì)赭曲黴毒素的降解率爲43.4％。Yu 等的專利中報道(dào)酰胺酶能(néng)夠降解赭曲黴毒素，當用160 ng/ mL 的酰胺酶降解50μg/ mL 的赭曲黴毒素，降解率可達83％。3.3 伏馬毒素的酶法降解早在1996 年，Duvick 等已從E.spinifera 中分離獲得可降解伏馬毒素的基因，并將(jiāng)其克隆至玉米等農作物中，在相關酯酶、胺氧化酶及其他酶的作用下，伏馬毒素被(bèi)逐漸水解、氧化。2009 年，Heinl等研究發(fā)現在Sphingopyxis sp.MTA144 的同一個基因簇上存在編碼羧酸酯酶和轉氨酶的2個基因，在這(zhè)2個酶的作用下，FB1 經(jīng)二步酶促反應被(bèi)降解：在羧酸酯酶的作用下FB1 被(bèi)降解爲HFB1，在轉氨酶的作用下HFB1 發(fā)生轉氨反應，并**終轉化生成(chéng)2-酮基-HFB1。Hartinger 等將(jiāng)Sphingopyxis sp.MTA144 中編碼轉氨酶的基因FuｍI 在大腸杆菌中進(jìn)行了表達，并對(duì)其酶學(xué)性質進(jìn)行了研究，發(fā)現該酶的**适溫度爲35 ℃，**适pH 爲8.5。2011 年，Heinl 等從Sphingopyxis sp.ATCC 55552 克隆獲得了新的轉氨酶基因，并將(jiāng)其在大腸杆菌中進(jìn)行了表達，發(fā)現該酶亦具有降解HFB1的能(néng)力。百奧明研究中心從Sphingopyxis sp.MTA144 中分離獲得了酯酶，并開(kāi)發(fā)出活性成(chéng)分爲純酶的FUMzyme® ，這(zhè)種(zhǒng)酶制劑在動物的胃腸道(dào)内能(néng)夠有效降解伏馬毒素爲毒性顯著降低的化合物。3.4 玉米赤黴烯酮的酶法降解能(néng)夠降解玉米赤黴烯酮的生物酶主要有三類：漆酶、内酯水解酶和過(guò)氧化物酶。其中來源于 Trametes versicolor 的漆酶，反應4 h 對(duì)玉米赤黴烯酮的降解率爲81.7％。而在2009 年，Novozyme 公司的Viksoe-Nielsen 等發(fā)現在氧化還(hái)原介質的存在下，來源于Streptomyces coelicolor的漆酶除了能(néng)降解黃曲黴毒素外，還(hái)能(néng)降解玉米赤黴烯酮，所采用的氧化還(hái)原介質可以爲丁香酸甲酯，37 ℃條件下反應24 h，玉米赤黴烯酮可被(bèi)完全降解。目前，對(duì)玉米赤黴烯酮降解酶**爲關注的酶爲内酯水解酶，編碼基因爲zdh101，是Takahashi－Ando 等2002 年從來源于Clonostachys rosea IFO 7063 中分離獲得，并將(jiāng)其在釀酒酵母中實現異源表達，脫毒實驗表明其能(néng)夠在37 ℃條件下反應8 h 或28 ℃條件下反應48 h，實現2 μg/mL 玉米赤黴烯酮的完全降解。唐語謙等發(fā)現該酶主要通過(guò)作用于玉米赤黴烯酮的内脂鍵實現毒素的降解，但由于可逆反應的存在，該反應并不能(néng)完全降解玉米赤黴烯酮，降解産物爲β－ZOL，仍具有一定雌激素毒性，但毒性相對(duì)較低。此外，Yu 等研究發(fā)現來源于Acinetobacter sp.SM04 的過(guò)氧化物酶（Prx）能(néng)催化H2O2 氧化降解玉米赤黴烯酮。在0.09％H2O2 存在的條件下，30℃反應6 h 能(néng)降解玉米樣(yàng)品中90％的玉米赤黴烯酮。目前，該酶具體的作用機制仍在研究中。3.5 嘔吐毒素的酶法降解嘔吐毒素降解主要有3 種(zhǒng)途徑，分别爲糖基化、氧化和乙酰化，這(zhè)3 種(zhǒng)反應又有其對(duì)應的酶進(jìn)行催化。Poppenberger 等于2003 年發(fā)現了一種(zhǒng)典型的嘔吐毒素糖基化酶——Arabidopsis thaliana 中的UDP－糖基轉移酶，能(néng)通過(guò)催化葡萄糖從UDP 葡萄糖轉移到嘔吐毒素的C3 位的羟基上形成(chéng)3-O-吡喃葡萄糖基-4-DON。2010 年，Schweiger 等將(jiāng)A.thaliana 中編碼UDP 糖基轉移酶的基因在拟南芥體内進(jìn)行表達，培養出具有DON 抗性的農作物。Ito 等于2013 年在Sphingomonas sp.KSM1 中發(fā)現的P450 細胞色素系統能(néng)夠將(jiāng)嘔吐毒素氧化爲16羟基脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（16HDNO），從而使其失去毒性。進(jìn)一步通過(guò)相關基因的胞外重組和表達，發(fā)現了這(zhè)一系統主要由Cyt450 的編碼基因ddｎａ及其對(duì)應的内源性還(hái)原物組成(chéng)，其催化效率爲6.4mmol/（L·s），對(duì)于質量濃度約爲100 μg/mL 的嘔吐毒素，這(zhè)一系統能(néng)在3 d 内達到將(jiāng)近100％的降解率。另一種(zhǒng)降解嘔吐毒素的方法是將(jiāng)其3 号位乙酰化。Kimura 等于1997 年發(fā)現了一種(zhǒng)能(néng)催化嘔吐毒素乙酰化的酶——單端孢甲-3-O-乙酰轉移酶并确定了其對(duì)應的編碼基因，是一種(zhǒng)從大腸杆菌中提取、由Tri101基因編碼的乙酰化酶，它能(néng)夠催化嘔吐毒素3 号位乙酰化以達到解毒的目的。3.6 不同真菌毒素及其相應的降解方法上文中主要闡述了各類真菌毒素的生物降解方法，這(zhè)些方法中涉及了相關的微生物、酶及反應，現將(jiāng)上述内容總結，見表1。4真菌毒素降解酶的發(fā)掘目前雖然已有能(néng)夠降解真菌毒素的相關酶的報道(dào)，但已實現商業化應用的僅爲能(néng)降解伏馬毒素的FUMzyme®，大部分酶因爲降解效率低、穩定性差等原因處于實驗室研究階段，針對(duì)真菌毒素降解酶的挖掘需進(jìn)一步的深入。目前所發(fā)現的真菌毒素降解酶，主要是基于色譜分離法獲得。研究者在篩選獲得可降解真菌毒素微生物的基礎上，采用色譜法分别對(duì)微生物的胞外酶和胞内酶進(jìn)行分離，將(jiāng)分離的各個組分分别進(jìn)行真菌毒素降解實驗，逐步确定起(qǐ)降解作用的關鍵酶。Zhao 等采用乙醇沉澱、色譜分離的方法從Myxococcus fulvus ANSM068 的胞外酶中分離獲得了可降解黃曲黴毒素的酶，經(jīng)測定該酶的分子量爲3.2×104，**佳反應溫度爲35 ℃，**佳反應pH 爲6.0，對(duì)AFG1 的降解率可達96. 96％，對(duì)AFM1 的降解率可達95.8％。Abrunhosa 等采用丙酮沉澱和色譜分離法從黑曲黴中分離獲得可降解赭曲黴毒素的新酶，該酶的**适pH 爲7. 5，**适反應溫度爲37 ℃，對(duì)赭曲黴毒素的**大反應速率Vmax 爲0. 44μmol/（L·min）。雖然基于色譜分離技術能(néng)夠篩選獲得具有降解真菌毒素功能(néng)的新酶，但蛋白分離過(guò)程複雜，回收率低，需進(jìn)一步對(duì)分離所得的蛋白進(jìn)行鑒定，費時費力。雖然色譜分離法能(néng)夠獲得毒素降解相關酶，但由于微生物代謝過(guò)程非常複雜，目标蛋白獲取的難度較大，過(guò)去10 年中被(bèi)報道(dào)的具有脫除真菌毒素功能(néng)的新酶僅有7 個，需要開(kāi)發(fā)更**的毒素降解酶發(fā)掘方法。5真菌毒素降解酶的改造随著(zhe)測序技術的發(fā)展和成(chéng)本的不斷降低，利用高通量測序技術開(kāi)展真菌毒素降解菌基因組信息的檢測已逐漸成(chéng)爲一種(zhǒng)主流方式。2012 年，Zhou等發(fā)現菌株Devosia 具有降解嘔吐毒素的能(néng)力，此時尚未見任何關于Devosia菌株基因組信息的報道(dào)，但截至目前，上傳至GenBank 中的Devosia全基因序列達12 個。不斷豐富的基因信息庫以及組學(xué)技術的發(fā)展爲真菌毒素降解酶的發(fā)掘提供了新的策略。Liuzzi 等在前期研究過(guò)程中篩選獲得了一株能(néng)夠降解赭曲黴毒素的不動杆菌ITEM 17016，爲篩選獲得降解赭曲黴毒素的關鍵基因，分析了ITEM17016 在含/不含毒素培養基中生長(cháng)時的基因表達差異，發(fā)現有6 個肽酶在含毒素的培養基中表達上調，進(jìn)一步將(jiāng)編碼羧肽酶PJ 1540 的基因在大腸杆菌中進(jìn)行異源表達，從而發(fā)掘了降解赭曲黴毒素的新酶。随著(zhe)宏基因組技術、轉錄組學(xué)技術等的不斷發(fā)展和成(chéng)熟，預計未來越來越多具有降解毒素功能(néng)的酶將(jiāng)被(bèi)挖掘。目前針對(duì)酶法降解真菌毒素的研究主要集中于新酶的發(fā)掘以及酶學(xué)性質的研究，但天然酶在食品、飼料中的應用可能(néng)由于環境條件的***，無法獲得理想的效果，往往需要采用蛋白質工程對(duì)酶進(jìn)行改造，如增加酶的活性，pH、溫度穩定性等，生物信息學(xué)的發(fā)展爲脫毒酶結構的解析及改造提供了有力的技術支撐。Dobritzsch 等從黑曲黴中發(fā)掘了一種(zhǒng)可以降解赭曲黴毒素新酶，該酶具有較高的熱穩定性，**适反應溫度爲66 ℃，**适反應pH 爲6，且比羧肽酶A 和羧肽酶Y 具有更高的降解性能(néng)；在此基礎上，進(jìn)一步對(duì)該酶進(jìn)行了純化、結晶和結構解析，發(fā)現該酶屬于酰胺水解酶家族，具有雙金屬中心催化位點。通過(guò)對(duì)粉紅粘帚菌的内酯水解酶ZHD101 的純化和晶體培養，Peng 等解析了ZHD101 的分子結構，發(fā)現ZHD101 屬于α/β-水解酶家族，分子結構由催化核心結構域和α-螺旋帽子結構域組成(chéng)，底物結合在二者之間的深口袋中，靠近催化三聯體爲Ser102-His242-Glu126，酶與底物的作用是通過(guò)氫鍵和非極性鍵的互作完成(chéng)。玉米赤黴烯醇爲玉米赤黴烯酮的衍生物，其中α-玉米赤黴烯醇的雌激素較玉米赤黴烯酮具有更高的毒性，而ZHD101 能(néng)夠同時降解玉米赤黴烯酮和α-玉米赤黴烯醇，但對(duì)後(hòu)者的降解效率僅爲前者的40％，爲提高ZHD101 對(duì)α-玉米赤黴烯醇的降解效率，在獲得ZHD101 晶體結構的基礎上，Xu 等進(jìn)一步研究了ZHD101 分别與底物玉米赤黴烯酮、玉米赤黴烯純間的複合體結構，通過(guò)二者結構的比對(duì)，設計了系列突變位點修飾底物結合位點的結構，突變體V153H 對(duì)α-玉米赤黴烯醇的催化活性較野生型提高了3.7 倍，但同時保持了對(duì)玉米赤黴烯酮的催化活性。6酶法降解真菌毒素存在的問題與展望真菌毒素污染給糧食與畜牧業的發(fā)展帶來了巨大的經(jīng)濟損失，嚴重威脅著(zhe)人類的健康和社會(huì)的發(fā)展。酶法降解真菌毒素技術與傳統的物理、化學(xué)好(hǎo)微生物脫毒方法相比，具有不可比拟的優勢。但目前關于真菌毒素的酶降解技術大部分仍停留在起(qǐ)步階段，新酶的發(fā)掘工作仍舉步維艱，在過(guò)去的10年中，公開(kāi)報道(dào)的可降解真菌毒素的新酶僅有7個。酶法脫毒技術的應用尚存在以下幾方面(miàn)的問題有待深入探索與研究：①雖然目前報道(dào)的可用于降解真菌毒素的微生物很多，但衆多的研究報道(dào)中毒素的代謝機理仍缺乏深入研究，制約了新酶的發(fā)掘；②某些真菌毒素的降解依賴于幾個酶的協同作用，如在脫羧酶和轉氨酶的共同作用下伏馬毒素被(bèi)降解完全，這(zhè)必將(jiāng)增加新酶發(fā)掘的難度；③同一樣(yàng)品中幾種(zhǒng)毒素往往共同存在，故在利用酶法降解這(zhè)些毒素時往往需要多個酶的參與，增加了工藝調控的難度；④一些酶對(duì)真菌毒素的作用是將(jiāng)其降解爲毒性較小的化合物，如内酯水解酶降解玉米赤黴烯酮的産物爲低毒性的玉米赤黴烯醇，一定程度上***了該酶在毒素降解中的應用。近年來，生物信息學(xué)的發(fā)展爲新酶的發(fā)現提供了更爲豐富的技術手段。利用宏基因組技術，通過(guò)提取特定環境中的微生物基因組DNA構建基因組文庫，從文庫中篩選新的功能(néng)基因，已成(chéng)爲功能(néng)基因篩選的**方法；由于測序技術的發(fā)展，已有海量的基因數據資源被(bèi)公布，根據催化反應的需求，借助計算機輔助篩選，可以從龐大的基因數據庫中**獲得具有優良催化性能(néng)的新型生物酶。而近幾年發(fā)展起(qǐ)來的無細胞蛋白表達等技術，爲酶的高通量篩選提供了有效手段，能(néng)夠極大地縮短新酶的發(fā)掘周期。因此，雖然生物酶法去除真菌毒素的研究起(qǐ)步較晚，發(fā)展相對(duì)緩慢，但随著(zhe)相關生物技術的蓬勃發(fā)展，相信在不久的將(jiāng)來，越來越多可降解真菌毒素的生物酶將(jiāng)被(bèi)發(fā)掘，并逐步從實驗室研究走向(xiàng)實際生産過(guò)程。河南聚農硒生物科技有限公司自主研發(fā)的新型黴菌毒素酶解産品，將(jiāng)具有降解黃曲黴毒素、玉米赤黴烯酮、嘔吐毒素、T-2毒素能(néng)力的菌株分别進(jìn)行固态發(fā)酵，之後(hòu)對(duì)分泌的毒素降解酶進(jìn)行低溫幹燥處理和優化組合，**終得到對(duì)以上四種(zhǒng)毒素均具有顯著降解能(néng)力的産品組合——黴力克。該産品一上市就(jiù)獲得廣大用戶的認可，數據表明，黴力克對(duì)黃曲黴毒素B1的降解率達到89.7%，對(duì)玉米赤黴烯酮的降解率達到92.5%，對(duì)T-2毒素的降解率達到70.6，對(duì)嘔吐毒素的降解率達到98.2%，真正從根本上解決困擾養殖界的黴菌毒素問題。