國外有關(guān)炭黑曲霉生長和OTA產(chǎn)生的抑制方法可以歸納為3種：物理方法、化學(xué)方法和生物方法。國內(nèi)有關(guān)這方面的研究較少且多為文獻(xiàn)綜述,研究內(nèi)容主要為OTA的生物去除和降解。不過,隨著人們食品安全意識的提高,如何利用高效、天然、無毒無害的抑菌劑來控制食品原料和加工過程中的炭黑曲霉的生長與產(chǎn)毒,已經(jīng)成為近年來國內(nèi)外的研究熱點。
一、物理方法
研究發(fā)現(xiàn),采用紫外線照射可以有效抑制炭黑曲霉的生長與產(chǎn)毒。Garcia-Cela等發(fā)現(xiàn),紫外線A(UV-A)和B(UV-B)對炭黑曲霉的菌落形態(tài)(直徑、物質(zhì)干重和菌落密度)和OTA產(chǎn)量都會產(chǎn)生顯著影響,而且其影響程度在不同菌種間有所差異。其中,照射時間由16h減少到6h時,炭黑曲霉的生長量顯著減小,但OTA產(chǎn)量不變;UV-A照射時,OTA的降低量大于UV-B照射,而且其降低量隨照射時間的延長而減少,UV-B照射下的菌落顏色會發(fā)生改變。g-射線輻照也可抑制炭黑曲霉的生長與OTA的產(chǎn)生,人為添加炭黑曲霉的葡萄干用輻照量為10.0kGy的g-射線處理后,培養(yǎng)12d時葡萄干中未檢測到OTA。
二、化學(xué)方法
有關(guān)化學(xué)法抑制炭黑曲霉生長和OTA產(chǎn)生的方法主要包括殺菌劑、二氧化硫、納他霉素、多酚、香精油和揮發(fā)性化合物等。
（1）殺菌劑
殺菌劑主要用于葡萄采前和田間葡萄園內(nèi)病蟲害的防治。研究發(fā)現(xiàn),將葡萄果粒在采摘前用殺菌劑處理后,炭黑曲霉的侵染比例顯著降低,OTA產(chǎn)量下降。Belli等考察了26種殺菌劑對炭黑曲霉生長和OTA產(chǎn)生的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),9種殺菌劑均可顯著降低炭黑曲霉的生長速率,13種殺菌劑可以完全抑制炭黑曲霉的生長;能夠完全抑制炭黑曲霉生長的殺菌劑均可抑制OTA的產(chǎn)生;但只能部分抑制炭黑曲霉生長的殺菌劑不能抑制OTA的合成,只有含銅或甲氧基丙烯酸酯類的殺菌劑,才能同時抑制炭黑曲霉的生長與OTA合成;而含硫的殺菌劑反而會對炭黑曲霉的生長和OTA產(chǎn)生有促進(jìn)作用。多菌靈能夠顯著抑制炭黑曲霉的OTA產(chǎn)生,但不影響其菌體生長。咪唑類殺菌劑,可以控制炭黑曲霉生長,但不抑制OTA產(chǎn)生。
（2）二氧化硫
二氧化硫(SO2)對各種微生物都具有殺滅作用。其作用機制主要有兩方面：一是SO2對微生物有很強的毒性和誘變效應(yīng),可使微生物的mRNA失活,也可與蛋白質(zhì)的二硫鍵發(fā)生反應(yīng);其次,SO2對細(xì)胞膜有毒害作用。不同SO2產(chǎn)品的毒性差異較大,以亞硫酸(H2SO3)形式提供的SO2毒性最大,其次為亞硫酸氫鹽(HSO3?)和亞硫酸鹽(SO32?)。研究發(fā)現(xiàn),焦亞硫酸鈉可以顯著抑制炭黑曲霉的孢子萌發(fā)、菌絲生長和OTA產(chǎn)生,但其所需濃度不同。Pateraki等研究發(fā)現(xiàn),葡萄汁培養(yǎng)基中的焦亞硫酸鈉濃度高于500mg/L時,可以抑制炭黑曲霉的孢子萌發(fā)、菌絲生長和OTA產(chǎn)生。Ioannidis等研究發(fā)現(xiàn),焦亞硫酸鈉可延長炭黑曲霉的延滯期,在濃度為50mg/L時對炭黑曲霉沒有抑制作用;但在較高濃度(100mg/L和150mg/L)下會抑制炭黑曲霉的生長;在200mg/L時可完全抑制炭黑曲霉生長。SO2保鮮劑可以用作抑制葡萄貯藏過程中炭黑曲霉生長的抑制劑,在濃度為0.4mg/L時葡萄表面的真菌菌落數(shù)量明顯低于對照,且形成的菌落不能產(chǎn)生孢子。
（3）納他霉素
納他霉素(natamycin),是由納塔爾鏈霉菌(Streptomycesnatalensis)發(fā)酵得到的一種食品防腐劑。它能與真菌的麥角甾醇以及其它甾醇基團相結(jié)合,阻遏麥角甾醇的生物合成,從而使細(xì)胞膜發(fā)生畸變,最終導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)滲漏,引起細(xì)胞死亡。Medina等發(fā)現(xiàn),50~100ng/mL的納他霉素可有效抑制炭黑曲霉的生長和OTA產(chǎn)生。但Kogkaki等研究發(fā)現(xiàn),納他霉素對炭黑曲霉菌體的生長速率沒有顯著影響,對第10d和15d時炭黑曲霉的OTA產(chǎn)量有降低作用,在濃度較高(800~1000ng/mL)時才會對菌體生長產(chǎn)生顯著抑制作用。
（4）多酚類化合物
葡萄和葡萄酒中富含多酚類化合物,如沒食子酸、香草酸、原兒茶酸、兒茶素、咖啡酸、綠原酸和白藜蘆醇等。近年來研究發(fā)現(xiàn),這些酚類化合物對炭黑曲霉的菌體生長和OTA產(chǎn)生有一定抑制作用,但其抑制效果會因霉菌和酚類物質(zhì)的種類不同而有所差異。香草酸和4-羥基苯甲酸可抑制大部分OTA產(chǎn)生菌的生長與產(chǎn)毒,但不能抑制炭黑曲霉和赭曲霉(A.ochraceus)的生長與產(chǎn)毒。沒食子酸可抑制炭黑曲霉的菌體生長,延長其延滯期,減少其OTA產(chǎn)量,并能在500mg/L濃度下,完全抑制炭黑曲霉的生長?？Х人帷⑾愣顾岷桶⑽核釀t在0.30~1.10g/L的濃度范圍內(nèi)對炭黑曲霉的生長沒有顯著影響,但香豆酸和阿魏酸可降低炭黑曲霉的OTA合成,并在0.65mg/mL時降低炭黑曲霉中聚酮合酶(AcOTApks)和非核糖體多肽合成酶(AcOTAnrps)的基因表達(dá)量。低濃度的白藜蘆醇對炭黑曲霉生長沒有顯著影響,高濃度時可抑制霉菌的OTA產(chǎn)生。當(dāng)葡萄中白藜蘆醇含量在真菌侵染之前已經(jīng)達(dá)到較高水平時,也能有效控制OTA的合成。然而,如果白藜蘆醇濃度在真菌侵染之后(40h)才有所提高,則不能抑制OTA的合成。另外,一些其他抗氧化劑如甲萘醌(menadione)和3,5-二叔丁基-4-羥基甲苯(BHT)也會對炭黑曲霉的生長、活性氧(ROS)和OTA產(chǎn)生有一定的抑制作用;其中,甲萘醌在濃度高于20?mol/L時,能顯著降低炭黑曲霉的生長速率,但會提高其OTA產(chǎn)量和ROS水平;BHT在濃度為2.5~10mmol/L時,則可提高OTA產(chǎn)量和ROS水平;只有當(dāng)BHT濃度高于5mmol/L時,才能抑制炭黑曲霉的生長。
三、生物方法
生物控制方法主要是利用酵母菌、細(xì)菌和真菌及其代謝產(chǎn)物對炭黑曲霉的生長和OTA產(chǎn)生進(jìn)行抑制,因其具有高效、安全和環(huán)保等特點,具有廣闊的應(yīng)用前景,也得到了研究者們越來越多的重視與報道。
（1）酵母
能夠抑制炭黑曲霉生長和OTA產(chǎn)生的酵母主要有酵母菌(Saccharomycescerevisiae)和非釀酒酵母菌(non-Saccharomyces)。Armando等發(fā)現(xiàn),釀酒酵母菌RC008和RC016可顯著降低炭黑曲霉的生長速率和OTA產(chǎn)生。Cubaiu等研究發(fā)現(xiàn),釀酒酵母菌DISAABA1182在體內(nèi)(invivo)和體外(invitro)實驗中對炭黑曲霉和赭曲霉(A.ochraceus)均有抑制作用,且其去菌體發(fā)酵液可完全抑制兩株霉菌的生長與OTA產(chǎn)生。當(dāng)兩株霉菌與釀酒酵母菌的活細(xì)胞或其去菌體發(fā)酵液共培養(yǎng)時,可顯著降低霉菌中pks基因的表達(dá)水平。一些來自于釀酒葡萄果實和植株的非釀酒酵母菌,也可以顯著抑制炭黑曲霉的生長和OTA產(chǎn)生。目前已經(jīng)報道的能夠顯著抑制炭黑曲霉生長和OTA產(chǎn)生的酵母菌主要有東方伊薩酵母菌(Issatchenkiaorientalis)和耐熱克魯維酵母菌(Kluyveromycesthermotolerans。Fiori等分析了兩株非釀酒酵母菌(Cyberlindnerajadinii273和Candidafriedrichii778)和兩株低發(fā)酵性酵母菌(Candidaintermedia235和Lachanceathermotolerans751)對炭黑曲霉的抑制作用,及其對葡萄汁中OTA的去除能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn),其中兩株菌對炭黑曲霉的生長有明顯的抑制作用,但其過濾物和無菌培養(yǎng)液都不能有效抑制霉菌生長,4株酵母菌的揮發(fā)性產(chǎn)物均能夠持續(xù)抑制病原菌的生長,1株酵母菌的非發(fā)酵性產(chǎn)物也能有效抑制炭黑曲霉的營養(yǎng)生長,而且這4株酵母菌均能有效吸附葡萄汁中OTA,且滅菌處理能夠提高4株菌對OTA的吸附能力。
（2）細(xì)菌
利用細(xì)菌抑制炭黑曲霉生長和產(chǎn)毒的研究報道相對較少。Ngang等發(fā)現(xiàn),從可可發(fā)酵液中分離到的乳酸菌A19和A21對OTA產(chǎn)生菌有很好的抑制活性,抑制率為15%~66.7%,其發(fā)酵液過濾物經(jīng)100℃處理后的抑菌活性降低,表明其抑菌活性物質(zhì)為蛋白類,可能為細(xì)菌素。乳酸菌A19作為可可發(fā)酵啟動劑時,可顯著降低炭黑曲霉和黑曲霉的數(shù)量,OTA含量也基本降為0?？莶菅挎邨U菌及其發(fā)酵液也能顯著抑制炭黑曲霉的生長和OTA產(chǎn)生。
（3）真菌
葡萄、土壤和其他分離源中的不產(chǎn)毒素的真菌對炭黑曲霉的生長和產(chǎn)毒也有一定的抑制作用,其抑制程度與所用菌種有關(guān)。Ahmed等發(fā)現(xiàn),Penicilliumadametzioides對葡萄采前的OTA產(chǎn)生菌污染有一定抑制作用?；颐?Botrytiscinerea)是葡萄表面主要的污染真菌之一,當(dāng)其與炭黑曲霉在SNM培養(yǎng)基中共同培養(yǎng)(pairedculture)時可顯著抑制后者的OTA產(chǎn)生,這與Kogkaki等的研究結(jié)果一致;而且灰霉菌可以降解SNM培養(yǎng)基中的OTA,降解率為24.2%~26.7%。
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