乳酸菌抗真菌活性及其抑制真菌毒素的效果

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中国乳品工业

乳酸菌抗真菌活性及其抑制真菌毒素的效果

张柏林F!张若鸿D!吴风亮D!陈为涛D

"FP北京林业大学食品系!北京FJJJQORD+河北农业大学食品科技学院SJTFJJF%摘

要(讨论了乳酸菌抗真菌的活性及其清除真菌毒素的O种可能机制!即!乳酸菌通过对霉菌生长的直接抑制!从而抑制真菌毒素的

形成’"通过产生代谢产物抑制真菌菌株或降解真菌毒素到无毒或毒性较低的化合物!以此降低真菌毒素的危害’#借助乳酸菌细胞壁与真菌毒素"黄曲霉毒素BF和玉米赤霉烯酮%的物理结合来清除介质中的毒素危害$乳酸菌的抗真菌活性和清除霉菌毒素的能力显然受到菌株&细胞浓度&细胞处理方式和环境条件的影响$新型发酵乳菌株筛选过程中应该考虑乳酸菌菌株的抗真菌活性及其清除真菌毒素的能力$

关键词(乳酸菌’抗真菌活性!真菌毒素’黄曲霉毒素BF’玉米赤霉烯酮中图分类号(UMOK

文献标识码(B

文章编号(FJJFLDDOJVDJJKWXYLZZ[@LZ\

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!引言

类化合物!对动物的繁殖会产生严重的影响$实验动物学研究表明!黄曲霉毒素&赭曲毒素&展青霉毒素"-,)%/?’-31*8-%&%&玉米赤霉烯酮等这类毒素会对人体会产生严重的毒性伤害$其中!一部分毒素会引起细胞突变!成为致癌因子!诱发癌症发生’另一部分毒素则会对组织器官产生特殊的毒性和伤害$已经知道!至少@A种真菌毒素属于致癌因子!其中黄曲霉毒素是最重要的致癌物质$黄曲霉毒素通常分为A种!即B@CBDCEF和ED!其中危害最大的是黄曲霉毒素BF!它具有致癌性&致畸性&诱变性!抑制免疫和引起肝部损伤等危害$据报道!黄曲霉毒素可以在谷物&花生&种子&坚果以及发酵乳制品"如干酪%和发酵肉制品"如香肠%等中存在GFH$因此!实

通常将霉菌产生的一类结构各异的有毒物质称为真菌毒素"6*13-37%&8#$真菌毒素属于微生物生长末期产生的次生代谢产物$例如$黄曲霉毒素"9:5’-37%&8%就是由曲霉菌中的黄曲霉"2345678..93

:#;3%和特异曲霉"2=?"@A93%等菌种产生的次生代谢产物$在污染的谷

物&绿咖啡豆以及有毒饲料中通常可以观察到赭曲毒素"B>C6;,"DA?3%的存在!这种毒素会引起肾病的发生$玉米赤霉烯酮";,’)’5,&3&,%则属于雌激素

收稿日期(DIJKLJDLDF

项目来源(北京林业大学教育振兴计划资助)""#$%&%

作者简介(张柏林"FMNOL%!男!博士!从事食品生物技术方面的研究$

!"#$%%!&"$’())*+,",-./0*1

,-

专题论述!"#"$%&’()

践中应采取必要可行的措施减少和消除真菌及其毒素带来的危害#

食品一旦受到黄曲霉毒素的污染$若这类食品要被食用$实践中通常采用*种方式来控制毒素的水平#一是将毒素从食品中清除$而是使毒素降解成无毒的成分#不同的物理%化学或生物的方法都可以被用来降解黄曲霉毒素的水平#清除黄曲霉毒素危害的物理方法包括加热处理%紫外照射和离子辐射等#例如$紫外照射可以使霉菌孢子失去活性$从而可以清除或减少食物和饲料中黄曲霉毒素水平#然而$这些方法没有一个是完全有效的#采用氯化剂%氧化剂或水解剂也可以破坏黄曲霉毒素的影响#但是$化学处理方式不仅需要贵重的设备$导致被处理的食品丢失大量的营养物质$而且化学处理所产生的健康危害尚未得到充分的评价#在介质中添加弱酸型的防腐剂$主要是苯甲酸%山梨酸或丙酸盐等或者应用那他霉素!+&,&-./01"也可以抑制食品中霉菌的产生#然而$在乳品中$青霉菌等霉菌已经对山梨酸盐产生了不同程度的适应性$即便是当乳品中已添加了那他霉素$这些霉菌也可以生长$引起干酪腐败$并产生健康危害#因此$产毒素真菌对化学防腐剂的抗性$以及消费者对化学防腐剂的过量使用所产生的担心$都提升了对自然防腐剂产品的需求$包括利用乳酸菌来清除肠道系统中黄曲霉毒素危害的研究#

乳酸菌是一类利用可发酵的碳水化合物$以乳酸作为主要代谢产物的微生物种类$广泛应用于发酵食品的生产和保存中#大量的研究表明$通过形成有机酸或者产生抗菌物质$乳酸菌可以控制其他微生物的生长$抑制腐败菌和病原微生物的生长#例如$发酵食品因酸的形成和低’2值环境可以产生独特的食疗和保护功效#然而$霉菌也可以在这类发酵食品中生长$从而有可能将其生成的毒素通过食物链传递给人体$对健康产生危害#近年来$已有为数不多的研究表明$部分乳酸菌具有抑制霉菌生长和毒素形成的作用$因此$了解乳酸菌与产毒素霉菌之间的相互关系$了解乳酸菌对霉菌毒素的抑制机制$显然可以改善发酵食品的货架期$减少真菌毒素对健康产生的危害#

本文将以乳酸菌抗真菌活性及抑制黄曲霉毒素的形成作为评述重点$系统总结了近几年此方面的研究工作和结果$旨在挖掘乳酸菌在抑制真菌生长及毒素生产方面所产生的潜在功能$为新型生物性防腐剂的开发提供思路#

关于乳酸菌对真菌毒素的抑制机制目前集中在3个方面4一是乳酸菌的代谢产物对真菌菌株的抑制&

二是乳酸菌在生长过程中产生了抑制复合物$可抑制毒素的合成$同时降解已产生的毒素&三是真菌毒素与乳酸菌细胞壁之间的物理结合效果56789#

!对霉菌生长和黄曲霉毒素的影响

预防黄曲霉毒素对食品的污染的最有效的手段

应该是控制产毒素霉菌的生长#乳酸菌的抗真菌特性已做过不同程度的研究$!:01$等人5;9最早研究了乳酸菌对黄曲霉毒素产量的影响?@A;B"发酵的酱油中黄曲霉毒素的存在情况$发现含有寄生曲霉!678)4)1.+.*01"的酱油样品接种了德氏乳杆菌后$与未接种德氏乳杆菌的对照样品相比$其黄曲霉毒素的含量将略微减少$黄曲霉毒素从CDB-$EF$降低到G-$EF$#如果酱油样品接种德氏乳杆菌和米曲霉!67,49:)3"$则乳酸菌减少黄曲霉毒素含量的效果将更加明显$黄曲霉毒素含量从CHB-$EF$降低到

IH6-$EF$#进一步地$与对照样品相比$无论是接

种德氏乳杆菌还是同时接种德氏乳杆菌与米曲霉的酱油样品中$黄曲霉毒素含量在J个月的接种期内分别降低了;BK和BBK#最近$人们已从植物乳杆菌的培养物过滤液中获得了几种抗菌化合物$能有效抑制成团泛菌!;)34))@3"的生长#目前的研究表明$乳酸菌抑制真菌的效果差异很大$主要与所采用的菌株!或种"有关

6D6乳杆菌的抑制效果

@:,0)(等

的最佳条件为培养温度3L!$时间AM($’N值

OHMPQHO#R"S%&-&5QT也检查了不同的乳杆菌对青霉菌生

长及其产毒素的抑制情况#最近$U&V"等

5WT

评价了WO

株来自于荷兰乳品研究所!+XYZ"的乳酸菌的抑制不同青霉菌的情况#文献5WT中数据表明$除德氏乳杆菌乳酸亚种外$其他乳杆菌均表现出不同程度的抑制变色青霉!;72.1*,/,4"和杂色曲霉!67@341.*,/,4"的作用$而对娄地青霉!;74,A03B,4+."和普通青霉!;7*,>>0

[\7+]^&-0和_("F&)58T研究了不同的乳杆菌对曲霉

生长和黄曲霉毒素形成的影响#他们的结果表明$与不添加乳杆菌的对照组相比$添加乳杆菌到培养基中$曲霉菌丝生长和毒素形成均受到抑制$且菌种!株"之间存在一定的差别58T#

!"!""#年第$$卷第%期!总第&’#期"

!"#"$%&’()专题论述

文献*+,中的数据反映了防腐剂与-株乳酸菌培养物过滤液对真菌分生孢子萌发的抑制效果"在分生孢子萌发试验中!添加质量浓度为./010234的丙酸钙没有表现出抑制活性#与植物乳杆菌菌株567和5.7相比!苯甲酸钠只有当质量浓度为0234时才表现出相似的抑制效果*+,"

以延长"A"%)9WW;等*60,的研究表明!旧金山乳杆菌A76(ME?,"..3;;E:C4E:?>;?9:;>;A76%表现出广谱性的抗真菌效果"旧金山乳杆菌A76可以代谢产生乙酸&己酸&甲酸&丁酸及正戊酸等混合物!这些混合物能协同抑制镰刀菌&青霉菌&曲霉菌和丛梗孢菌"另外!他们认为!与乳酸的抑制真菌效果相比!醋酸是最重要的抑制真菌活性的物质!而且醋酸的浓度可以通过添加果糖来提高!这是因为果糖可以作为乳酸异型发酵的外部电子受体!使乙酸产量增加*60,"

4&89%:;

培养介质!接种植物乳杆菌菌株567和5.7!培养一定时间后!将培养物离心获得上清液"上清液浓缩6.倍后的抑菌实验表明!这种植物乳杆菌上清液几乎能完全抑制匍匐散囊菌=7>6+...$234",5364789:;

6X5乳酸球菌的抑制效果

M;)9:&Y和E&%W(*6-,在乳酸乳球菌乳酸亚种存在

下!寄生曲霉(HN8E4E;>,>?3;%的生长和产黄曲霉毒素的情况"尽管两种微生物存在彼此影响的过程!但无论是将霉菌孢子加入到一个培养0L的乳酸乳球菌培养液中!还是将两种微生物同时接种培养!寄生曲霉的生长显然受到乳酸乳球菌的抑制!且抑制霉菌生长的物质主要与乳酸有关*6-Z6H,"

从文献*H,中的数据可以看出!乳酸球菌种(株%不同!抗真菌的活性存在差别"其中!植物乳酸乳球菌菌株75H.对变色青霉和杂色曲霉的抑制效果最好!对其他两种青霉菌的抑制效果一般"7&W;)(等

*6B,

=7>6+...%&红色散菌霉?>@A055+$234",53643@A055+%&顶青霉=7>BCD$=9:>?>..36?"4@."8A>.36=7>BCD+%&娄地青霉菌=7>6+B+D$=9:>?>..>364"B39C"4,>=7>6+B+D%&扩展青霉=@EF?G5$=9:>?>..369D8E:;36=@EF?G5%&扣囊内孢霉=7>B.H及=@E0+65$2:!F"6@?9;C>G94=7>B.H及=@E0+65%&黑曲霉?>!@A055D及=@E6$H;894G>..3;

:>G94

?>@A055D和

=@E6%&黄曲霉?>@A055B$H;894G>..3;C.EI3;?>!@A055B%&好食丛梗孢菌=@EF?GH$J":>.>E;>,"8K>.E=@EF?GH%和禾谷镰刀菌=@EB50$L3;E4>36G4E6>:!9E436=@EB50%等的生长’若采用浓缩5倍的植物乳

杆菌567的上清液!则其抑制真菌活性是浓缩6.倍的

考察

了6C株乳酸菌抑制寄生曲霉&烟曲霉(HNC36>OE,3;%&葡枝根霉(PK>Q"83;;,".":>C94%等的活性"他们指出!乳酸乳球菌丁二酮亚种@[A6(ME?,"?"??3;.E?,>;)U\)’X

H.I"当用黑曲霉?>@A055D的分生孢子或扣囊内孢

霉=7>B.H的类酵母孢子作进一步试验!则即便是在

F>E?9,@.E?,>;%和嗜热链球菌-+C(R,498,"?"??3;,K94!6"8K>.3;%5个菌株对这种霉菌有强烈的抑制作用!其

中烟曲霉是最敏感的菌株"进一步地!7&W;)(等*6D,研究了乳酸乳球菌丁二酮亚种@[A6在乳中抑制烟曲霉生长的效果"他们指出!当培养温度为0."!在

J@K培养基中延长这两种真菌分生孢子的培养时间

到HL!它们的孢子也不能萌发"就所选的测试真菌菌株而言!植物乳杆菌菌株567对分生孢子萌发的抑制效果要优于植物乳杆菌菌株5.7!抑制效果约高出

+BI"尽管娄地青霉菌=7>6+B+D对其他乳酸菌的抑制

表现出很强的耐受能力!但对植物乳杆菌567和5.7的抗性较低*+,"

-+1D5(内!乳酸乳球菌丁二酮亚种@[A6可以代谢

生成最大量的抑菌物质来抑制烟曲霉的生长"7&W;)(等发现!从特性上分析!乳酸乳球菌丁二酮亚种

4&89%:;

富含营养物的培养基中(如M?N培养基%!则其抑制真菌孢子萌发的活性是较浓缩6.倍小麦面粉水解后的水解物作为培养介质的C.I!这说明选用不同类型的培养基!可提高乳酸菌的抗真菌活性)

气质连用(OAFEP%测定表明!植物乳杆菌

@[A6产生的抑菌物质属于多肽!这种多肽在链霉蛋

白酶]和胰蛋白酶的作用下将失去抑制活性*6D,"

6X0丙酸细菌的抑制效果

文献*H,中的数据表明!薛氏丙酸细菌0B.(=NC493F9:!

49>?K>>;K946E:>>0B.%和丹斯利丙酸细菌0B-(=NF9:;9:>>0B-%对真菌的抑制效果并不明显"然而!最近4;YV

等人

*6+,

567产生的抑制真菌物质是苯乳酸&对一羟苯肼乳酸

和棕榈酸"按每个平板计算!能够抑制扣囊内孢霉

的调查数据表明!产丙酸丙酸杆菌(=NE?>F>84"!

8>":>?>%&特氏丙酸杆菌(=N,K"9:>>%&詹氏丙酸杆菌

(=NS9:;9:>>%&费氏丙酸杆菌费氏亚种(=NC493F9:49>?K>>

=7QB.H的苯乳酸和对一羟苯肼乳酸最低剂量分别是5/H:$和B/H:$!抑菌圈直径大约是6/H::"应用分

生孢子进行萌发试验表明!植物乳杆菌567和7A?产生的苯乳酸同样表现出良好的抗真菌活性R+S65T"

众所周知!酸性面团()"U%V"U$()%加工黑麦或小麦面包制品因乳酸菌作用!这些食品的货架期得

)U\)’XC493F9:49>?K>>%和费氏丙酸杆菌薛氏亚种(=NC493F9:49>?K>>)U\)’X;K946E:>>%等H种丙酸细菌对具有+

种食源性危害的霉菌和酵母菌有明显的抑制作用"他们认为!丙酸细菌产生的有机酸在抑制真菌中起主要作用"当’N值为D时!0种有机酸最小抑制真菌

!"#$%%!&"$’())*+,",-./0*1

!!

专题论述5$3$OB=(D@

的浓度需要!""##$%&’#当()值为!时$丙酸和醋酸的最小抑菌浓度是在*"+,*"##$%&’$而乳酸的浓度则需要达到!""##$%&’才能表现出抑制真菌的效果#当()值为-时$丙酸和醋酸的最小抑制真菌浓度是在,"##$%&’以下$而乳酸浓度则需要达到,."

生$尽管黄曲霉菌无论是在单独培养时还是混合培养时都维持相同数量的菌体生长#此外$作者发现$因乳酸菌消耗葡萄糖过多$所以即便是在霉菌孢子萌发时向培养基中补充葡萄糖也不能提高黄曲霉毒素的产量/*,1#进一步地$作者证实培养介质的()值下降并不是抑制黄曲霉毒素产生的主要因素$因为培养基()值降低和葡萄糖浓度降低并不会使毒素的形成受到抑制#最初$他们认为抑制毒素产生的因子可能是乳酸$然而在’K;培养基中添加乳酸并使()值降低到98-$黄曲霉菌仍能产生相同含量的毒素#研究人员假定抑制因子可能是乳酸乳球菌产生的

##$%&’才能表现出抑真菌效果/,01#此外$’234等/,01的

实验表明$在567培养基中$这!株丙酸细菌在抗真菌的能力上表现出明显的种间差异$其中特氏丙酸杆菌展现了最好的抗真菌活性#与生长在567培养基中相比$!株丙酸细菌在乳酸钠培养基中能产生更多的丙酸#显然$除了菌种差异外$丙酸细菌的抗真菌能力也会受到培养介质的影响#

N2@23引起的$但结果证实$向’K;培养基中添加质

量浓度为*"#O&’的N2@23!相当于每毫克-""""活性单位"并不会影响黄曲霉毒素的产生/**1#相反$一种在乳酸乳球菌对数生长早期阶段产生的化合物则是导致黄曲霉毒素生产受到抑制的主要物质#部分纯化这种抑制物后的实验表明$这种物质分子量较低$属于热稳定性的化合物$能够降解培养介质中的黄曲霉毒素/,1#

,89片球菌和明串珠菌的抑制效果

尽管肠膜明串珠菌!()*+,-,./,+0).)-/)1,23)."的

抗真菌成分尚没有分离出来$但人们已将其抑制真菌活性的作用应用于干酪制品中/,:1#文献/!1中数据表明$戊糖片球菌;-,9和肠膜明串珠菌;,.,均具有一定的抑制变色青霉和杂色曲霉的作用$而对普通青霉和娄地青霉的抑制效果不是很明显#$等/!1检查了在567培养基中添加醋酸钠后片球菌和明串珠菌对霉菌的抑制效果$他们发现$与没有添加醋酸钠的567培养基相比$567培养基中添加醋酸钠后会大大提高乳酸菌的抑制霉菌的效果%而且在醋酸缺乏的情况下$片球菌和明串珠菌的抗真菌活性基本丧失#显然$乳酸菌代谢产生的醋酸才是抗真菌的主要原因#

*8*降解黄曲霉毒素

/*-1

发现$橙色黄杆菌!P%=Q$>=GCAB2R#

=RB=3C2=GR#"具有从培养介质中清除黄曲霉毒素的能

力#

!

*8,

乳酸菌抑制或降解黄曲霉毒素的合成

抑制毒素的形成

5$DB=3/*91报道$在用乳酸乳球菌接种的发酵乳中$乳

中的黄曲霉毒素;,可以被转化为;*=和6"*种毒素形式$而;*=是无毒性的#尽管黄曲霉毒素6"也有毒性$但与毒素;,相比$则毒性要低很多#5AO=%%=和)=SAI/*!1也发现$酸奶的酸性环境可以促使黄曲霉毒素;,转化为;*=毒素形式#6=@2G等/*.1也报道在含有黄曲霉毒素

?2@A#=3和5=BCD/,91研究表明$当将寄生曲霉的孢

子添加到一个培养,-4的乳酸乳球菌培养物中$黄曲霉毒素的总量降低#然而$寄生曲霉和乳酸乳球菌同时接种的话$则黄曲霉毒素的含量随培养时间延长而增加#5$DB=3等/*"1发现$在黄曲霉毒素;,存在下$某些乳酸菌菌株的蛋白水解活性将受到影响$细菌产生的蛋白酶与黄曲霉毒素含量两者之间存在较好的依存关系#

;,的酸奶和其他酸性发酵乳中$大部分将会转化为

无毒的形式#

M$RB=#=和;R%%AB#=3

/,TU1

证实$乳杆菌的无细胞

上清液对霉菌的生长并没有产生很大的影响$但对毒素的形成影响却很大#作者认为$这可能是乳杆菌的代谢产物干扰了黄曲霉毒素的生物合成$比如抑制了黄曲霉毒素合成过程中杂色素F!QAB@2G$%$B23

黄曲霉菌之间的相互关系对黄曲霉毒素产量的影响#当*种微生物在’K;!%=>%A#G$CBL(C$3A>B$CD"培养基中混合培养时$几乎没有黄曲霉毒素形成#当黄曲霉单独培养时$黄曲霉毒素;,和M,的含量在开始的

F"与柄曲菌素!@CAB2O#=C$GL@C23"之间的中间产物

的形成#

!4里不断增加$经过,!4培养后黄曲霉毒素的含量

才开始下降#将黄曲霉接种到已经培养了,.D的乳酸乳球菌培养物中$然后进行混合培养发现$在接种后整个,!4的培养过程中$基本没有黄曲霉毒素产

"乳酸菌细胞结合黄曲霉毒素#$!%&#$"的作用

,0种不同形式的黄曲霉毒素及其衍生物中$毒

性最强的是黄曲霉毒素;,!FS%=C$V23;,$FP;,"#当

!"!""#年第$$卷第%期!总第&’#期"

’8N8UC4H7:专题论述

!"#$和!"%&污染食品或饲料后!食用这种毒素的动

物会将毒素经羟基作用转化为黄曲霉毒素’$和’&!并进一步将毒素’$和’&释放到动物组织"牛乳以及甚至母乳中(&)*#最近!部分研究报道证实!乳酸菌可以通过细胞壁表面结合毒素的物理方式来清除+"%$$就目前报道的材料看!这些乳酸菌大多参与乳品发酵生产!主要包括乳杆菌%双歧杆菌"乳酸球菌等属的菌株(&,-)&*$

合的稳定性情况#他们用去离子水反复冲洗结合

+"%$的乳杆菌细胞!证实这种结合是一种可逆结合!

因为乳杆菌细胞与+"%$的最初结合量较反复冲洗@次后的结合量有很大变化#

此外!+"%$与细胞的表面结合是相当稳定的!而且乳杆菌细胞与+"%$的结合稳定性存在菌种&株’差异!其中鼠李糖乳杆菌==和>?-,

).$乳杆菌的效果

/0-123456和!7894:

();&,;)

证实!鼠李糖乳杆菌菌灭菌和超声波处理!但这&种处理方式并不能从清洗

株==&2345678"9:9==’和>?-,

@次的细胞中释放+"%$(&A*#这是因为乳酸菌细胞壁有很

厚的肽聚糖保护!使其免被超声波和加热处理来裂解#这样的结果证实+"%$不是以松弛形式与细菌表面结合!而是与细胞壁紧密结合的#此外!温度与

>?-,

中的!"%$&见文献()*和(&A*中的表’!而且随着细胞数量的增加!清除+"#$的效果愈好$作者注意到!鼠李糖乳杆菌==也具有清除其他黄曲霉毒素形式的能力!且清除率次序是+"#$!+"#&!+"=$!+"=&$有趣的是!加热处理后的细胞能显著提高清除毒素

HB值的变化也不会对+"%$与乳酸菌结合形成的复合

物的稳定性产生显著影响

(&I*

#然而!像甲醇%乙腈%

苯%氯仿等有机溶剂几乎都能将与乳酸菌结合的

+"#&%+"=$和+"=&的能力!但清除+"#$的效果则

不明显$

!"%$释放出来!这表明!"%$与乳酸菌是以非共价键

方式结合的#用运一种间接的竞争性酶联免疫&/>FG!’方法评价表明!乳杆菌细胞的表面成分参与了与!"%$的结合过程!其中经加热处理的乳杆菌细胞及其活细胞是借助细胞外表面成分与!"%$结合的!而经酸化处理的乳杆菌细胞是借助细胞内成分与!"%$进行表面结合的(&A*#

B4:94CD等(&A*系统研究了$&株乳酸菌无论是在活细

胞还是死细胞下结合+"%$的情况$他们指出!经过@次抽提!约有,$E的!"%$仍然维持细胞表面结合形式!死细胞也能大量结合!"%$(与其他乳酸菌菌株相比!鼠李糖乳杆菌菌株==和>?-,FG+’方法评价表明!乳杆菌细胞的表面成分参与了与+"%$的结合过程#进一步地!他们对这些乳杆菌进行加热处理和酸化处理!使细胞失活!并将不同处理方式的细胞消除+"%$的能力与活细胞清除+"%$的能力进行比较!发现经过热%酸处理的失活细胞去除+"%$的能力强于活细胞(&A*#

).&双歧杆菌的效果

J4K02L以及M20K8N2N等人()$;)&*研究了双歧杆菌细胞

与!"%$进行表面的情况#测试结果表明!迄今所采用的双歧杆菌细胞具有一定程度的结合!"%$的能力!与对照样品相比!结合效果变化在$AEOIAE之间!平均结合率为)P.,E#在很大程度上!双歧杆菌细胞表面结合+"#$的能力与所选用的菌种或菌株存在密切的关系(&A-)&*#

B4:94CD等指出!产生这一现象的原因是!乳酸菌

细胞壁中的多糖和肽聚糖两大组分会与+"%$结合(&,-)

J4K02L等

()$*

采用/>FG+和()B*+"#$&种细胞表面

结合评价技术证实!结合在双歧杆菌细胞上的+"#$可以按照一个较为稳定的清洗率从细胞表面被清除!这也进一步证实+"#$与乳酸菌细胞的表面结合是可逆结合#他们所选用的P株双歧杆菌"?6@,A4

:HH.#QP;RJ);?BIS;

能力!结合率达到IPE(而双歧杆菌#"P

,A4

的+"#$#

M20K8N2N()&*等研究了@株双歧杆菌结合+"#$的情况#

结果表明!随着清洗次数的增加!结合在细胞表面的+"#$的释放量逐渐增加!清洗细胞@次后!大约

B4:94CD等(&A*细致研究了+"%$与乳酸菌细胞壁间结

!"#$%%!&"$’())*+,",-./0*1

!"

专题论述R?>?F

!"#的结合在细胞上的$%&’可以被释放出来#同时$

与对照相比$延长培养时间到()*$可以提高乳酸菌细胞结合$%&’的效果#他们所研究的+株双歧杆菌!()*+,-./,-!"++./%

浓度以及与)种真菌毒素共同培养的时间都会显著影响乳杆菌细胞结合真菌毒素的水平’能够显著从培养基中清除9,@和!-9BC)种毒素的最小细胞浓度应该在4.!LC-4以上#对鼠李糖乳杆菌进行加热或酸化处理能显著提高其细胞从介质环境中清除这两种毒素的能力$而培养温度不同!如"%)+%2(!"并不会影响细胞结合玉米赤霉烯酮及其衍生物!-9BC的效果#这一研究结果进一步表明$乳酸菌具有从食品或饲料中脱除不同真菌毒素的能力#

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01004!.5"中$乳酸双歧杆菌菌株01004!.5能结

合大约"/6(7的$%&4$而乳酸双歧杆菌菌株,8!"++./仅能结合约4/#的$%&4$这表明双歧杆菌结合$%&4的能力与所选用的菌株有关#

综合迄今收集到的研究材料证实$乳酸菌细胞具有结合真菌毒素$特别是黄曲霉毒素$%&4的能力#黄曲霉毒素$%&4与乳酸菌细胞壁间物理结合机制主要体现在&!这种结合是可逆结合$$%&4与乳酸菌的结合主要以微弱的非共价作用形式结合$例如与细菌表面的疏水囊相结合#"结合位点主要位于乳酸菌的细胞外表面$无论菌体是经热处理还是活菌体’而经酸处理的乳酸菌由于其结构的完整性受到损伤而使$%&4可结合在细胞内表面组份上##所形成复合物的稳定性取决于所用的菌株%菌种受到的处理方式和环境条件#$乳酸菌细胞结合$%&4的效果与所选用的菌种或菌株有紧密关系#

"结束语

尽管乳酸菌及其代谢产物抑制有害微生物的效

果已获得了广泛的认同$但有关乳酸菌的抗真菌的活性及其抑制真菌的能力的研究才刚刚起步$真菌毒素的生物降解研究是一个非常重要和备受关注的领域$目前的材料表明$乳酸菌具有一定的抑制霉菌生长和毒素生成的作用$所以有必要加强这方面的研究工作#

乳酸菌或许从2个方面表现出抗真菌活性和抑制真菌毒素产生的能力$即!通过乳酸菌的代谢产物$如苯乳酸%对"羟苯肼乳酸%醋酸%丙酸或蛋白类等物质抑制真菌菌株生长和产毒素的能力’"通过乳酸菌在生长过程中形成的代谢物$抑制毒素合成或转化降解毒素到无毒性的物质’#乳酸菌借助细胞壁成分与真菌毒素形成非共价结合!或物理结合"$从而达到清除毒素的目的#就这样的意义而言$乳酸菌在发挥生物型防腐介质的作用$控制乳品中霉菌的生长方面将具有重要的潜力#

近年来$人们往往通过不同的技术标准$包括选用益生菌特性等指标来筛选那些适宜于发酵乳生产的新型菌株$并用来生产功能性乳制品$但这些筛选标准尚未关注乳酸菌菌株在抑制真菌和!或"清除真菌毒素方面的能力#强调乳酸菌在结合真菌毒素方面的效果$从理论上讲可以使食物中的某些有害成分!如真菌毒素"失去活性$使这些有害成分引起的突变性和致癌性发生改变$从而有助于消费者的健康#因此$在新型发酵乳菌株的筛选中$乳酸菌的抗真菌活性及其清除真菌毒素的能力或许是应该考虑的重要指标#

!乳酸菌细胞结合玉米赤霉烯酮及其衍生物的作用

玉米赤霉烯酮!9:;?>:$

9,@"属于一种

非甾醇类的%雌激素类真菌毒素$主要由禾本科镰孢菌!53/+6.3426+4.1+6734"%大刀镰孢菌!5),3*40!

634"%大半裸镰孢菌!5)/74.-7,-34"等镰刀菌产生$

常存在于玉米%大麦%燕麦%小麦和高梁中$引起母猪%乳牛和羊出现严重的生殖问题#玉米赤霉烯酮的衍生物有&!A9BC!!-D:?="%"!9BC!"-

D:?="以及单羟基的9,@%二羟基的9,@和甲酰

化的9,@等形式$这些玉米赤霉烯酮的衍生物都可以由镰刀菌产生#玉米赤霉烯酮衍生物通常会提高

9,@的雌激素活性$例如$!-9BC相当于4.E).倍9,@的活力$"!9BC相当于4..倍的9,@活力#因

此$每克饲料中若含有4E+%F的9,@就会使母猪产生明显的生理问题$而玉米赤霉烯酮及其衍生物若存在于食品中$会严重干扰儿童的青春期发育#在国内$食用污染9,@的玉米制品会导致食道癌形成#据报道$按每公斤体重计算$每天吸收的9,@最大量不应高于.6.+%FGHFI22J#

参考文献&

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,=K@:D;LM等I22J研究了鼠李糖乳杆菌细胞结合镰刀

菌产生的真菌毒素玉米赤霉烯酮及其衍生物!-9BC的情况#他们指出$冷冻干燥的鼠李糖乳杆菌菌株

NN和C0K(.+能结合约++O的9,@和!-9BC’细胞

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