臭氧发生器处理储粮中霉菌毒素及对品质影响

      摘 要：对粮食中常见的玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、黄曲霉毒素 Ｂ１ 在粮粒上的分布特征以及臭氧发生器对此３种真菌毒素的降解效果、降解产物的安全性和臭氧对粮食品质的影响做了论述，以期为臭氧在真菌毒素降解方面的应用提供参考。（下面内用有删减，可以最后下载源文）。

真菌毒素是真菌的次级代谢产物，在玉米、稻谷、小麦、坚果等农产品中广泛存在，人和动物摄食含毒食品可对健康造成严重威胁。据联合国粮农组织报告，每年全球约有近２５％的农作物受到真菌及其代谢毒素的污染，这其中有２％的农作物因为受污染严重而失去营养价值和经济价值，造成的经济损失高达数百亿美元［１］。近年来，受环境和气候条件影响，粮食真菌毒素污染现象有加剧的趋势［２］，已经引起了全社会的广泛关注。

２ 臭氧发生器对真菌毒素降解效果

臭氧发生器降解真菌毒素的效果主要受臭氧处理浓度、处理时间和真菌毒素存在介质的影响。臭氧对玉米赤霉烯酮、呕吐毒素等真菌毒素溶液降解效果明显，对粮粒上真菌毒素的降解率要低于真菌毒素溶液，这与真菌毒素在粮粒上的分布特点以及粮食水分含量有关。臭氧降解粮粒上的真菌毒素，主要与粮粒表面的真菌毒素反应，同时由于粮食的水分含量普遍较低，使得臭氧在粮粒上的附着和渗透受限，降解真菌毒素效果变差［１２－１４］。

２．１ 玉米赤霉烯酮

齐丽君［４］用５ｍｇ／Ｌ 的臭氧处理 ＺＥＮ 标准溶液 （２０μｇ／ｍＬ）５ｓ，ＺＥＮ 的降解率超过９０％，当臭氧浓度为１０ｍｇ／Ｌ和２０ｍｇ／Ｌ 时，ＺＥＮ 被降低到 ＨＰＬＣ 检 测 不 到 的 含 量。 用 ４０ ｍｇ／Ｌ ～１００ｍｇ／Ｌ的臭氧处理自然污染 ＺＥＮ 的玉米，当处理时间为１８０ｍｉｎ时，玉米中的 ＺＥＮ 降解率达到

８６％，在处理的０～１２０ｍｉｎ，ＺＥＮ 下降显著，在１２０ｍｉｎ～１８０ｍｉｎ，ＺＥＮ 下降不明显，主要是由于臭氧容易与玉米表面的 ＺＥＮ 反应，对于内部的真菌毒素臭氧渗透较慢。用１００ｍｇ／Ｌ的臭氧处理水分１４．１％和１９．６％的玉米１８０ｍｉｎ，ＺＥＮ 降解率为８６．０％和９０．７％，高水分含量的玉米中真菌毒素的 降 解 效 果 更 好， 但 这 种 差 距 在 １２０ ｍｉｎ 到１８０ｍｉｎ逐渐不明显，这可能是因为臭氧与玉米表面的真菌毒素反应，通过玉米气孔进入到玉米内部比较困难。

３ 臭氧发生器处理真菌毒素的降解产物

臭氧处理玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、黄曲霉毒素Ｂ１ 后，降解产物复杂，往往含有几种不同的降解产物［３，１２，１９］，通过液质联用等手段推测降解产物的分子结构和化学式，并且经细胞活性试验、小鼠亚急性毒性动物试验等对降解产物的毒性进行分析，结果表明降解产物的毒性与真菌毒素相比，显著降低［３，１２，１９］。

３．１ 玉米赤霉烯酮

臭氧通过与碳碳双键的亲电反应与有机物反应。ＺＥＮ 含有一个烯烃双键，使 ＺＥＮ 与臭氧反应更加容易，此外在苯环存在时臭氧易与羟基反应，ＺＥＮ 的苯环上含有两个羟基。王轶凡［３］用 ２０ｍｇ／Ｌ 臭 氧 处 理 １０μｇ／ｍＬ 的ＺＥＮ 溶液１ｍｉｎ，产生４种未知的稳定降解产物，臭氧处理５ｍｉｎ后，这４种产物被完全降解而未发现其他新产物。通过超高液相色谱串联四极杆飞行时间质谱分析推测各降解产物的化学式分别为 Ｃ１８Ｈ２２Ｏ６，Ｃ１８ Ｈ２２Ｏ７，Ｃ１７ Ｈ２０Ｏ６，Ｃ１８ Ｈ２２Ｏ８。通 过ＺＥＮ 及 其 臭 氧 降 解 产 物 的 结 构 对 比 分 析 表 明：ＺＥＮ 臭氧降解产物的生成路径主要遵循臭氧与烯烃双键加成的 Ｃｒｉｅｇｅｅ反应机制和亲电效应，并模拟出４种ＺＥＮ 臭氧降解产物的生成途径。对降解产物进行体外毒性试验发现，臭氧处理后的 ＺＥＮ降解产物的毒性显著降低，但仍存在一定细胞毒性，臭氧降解产物完全被臭氧氧化后，其细胞毒性与空白正常组无显著性差异。

 结束语

真菌毒素在粮食籽粒上分布极不均匀，在粮粒上主要呈现由外及里的递减趋势，皮层中真菌毒素含量通常高于籽粒内部，不同地区粮食中真菌毒素含量在整体上存在较大差异。

臭氧发生器作为一种强氧化剂，可有效降解原粮中的真菌毒素，降解效果受臭氧浓度、处理时间和原粮水分含量的影响。受臭氧附着和穿透能力的影响，臭氧主要与原粮籽粒表面的真菌毒素反应，因为水分可以提高臭氧在籽粒表面的附着和穿透能力，在用臭氧处理真菌毒素超标的粮食时，建议适当提高通入臭氧的相对湿度。

臭氧发生器降解真菌毒素的产物复杂，从已有的研究可以看出，真菌毒素降解后，降解产物毒性显著降低。在臭氧有效降解真菌毒素的浓度和时间范围内，臭氧对粮食品质的影响较小。

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臭氧处理储粮中真菌毒素及对品质影响的研究进展_张崇霞.pdf