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基于适配体检测水果及其制品中棒曲霉素的研究进展

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食品安全质量检测学报 2024年第12期15卷 102-112页

作者：汪淑雪王艳玲兰州理工大学生命科学与工程学院兰州730050

棒曲霉素是广泛分布于各种水果、谷物及农产品中的一种真菌毒素,在较低浓度下产生持久性的毒性作用,对人类和动物健康造成严重的危害。随着人们对食品安全关注度的增加,棒曲霉素在水果及其制品中快速检测方法的研究引发广泛关注。适配... 详细信息

棒曲霉素是广泛分布于各种水果、谷物及农产品中的一种真菌毒素,在较低浓度下产生持久性的毒性作用,对人类和动物健康造成严重的危害。随着人们对食品安全关注度的增加,棒曲霉素在水果及其制品中快速检测方法的研究引发广泛关注。适配体传感器因灵敏度高、耗时短、易操作及开发成本低等优点,在毒素快速检测方面具有潜在的开发和应用优势。本综述从棒曲霉素适配体筛选入手,着重介绍了基于电化学、光学和光电化学原理的适配体传感器在检测毒素中的原理、策略和应用,并展开分析其当前的发展现状、局限性和未来发展前景,旨在对水果及其制品中棒曲霉素有效检测和风险评估提供有益的见解,为棒曲霉素快速检测方法的研究和发展提供一定参考。

关键词：棒曲霉素核酸适配体适配体传感器毒素检测

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棒曲霉素的毒性及其机制研究进展

食品科学 2023年第11期44卷 309-316页

作者：李勇单硕吴丹舟胡淑恒许子牧朱瑞瑜浙江科技学院生物与化学工程学院浙江杭州310023 合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 安徽省工程咨询研究院安徽合肥230001

棒曲霉素作为一种有毒的真菌次级代谢产物,广泛存在于果蔬、谷物、坚果等食品及中药材中,并可通过食物摄入、皮肤接触等方式进入机体,进而对人类和牲畜的健康造成严重威胁。棒曲霉素具有基因毒性、免疫毒性、生殖毒性等多种毒性,能够损... 详细信息

棒曲霉素作为一种有毒的真菌次级代谢产物,广泛存在于果蔬、谷物、坚果等食品及中药材中,并可通过食物摄入、皮肤接触等方式进入机体,进而对人类和牲畜的健康造成严重威胁。棒曲霉素具有基因毒性、免疫毒性、生殖毒性等多种毒性,能够损伤机体的肠、肾、肝等器官组织;棒曲霉素的毒性机制包括诱导生物大分子结构损伤、诱导氧化应激损伤、诱导细胞自噬、破坏肠道菌群稳态等。本文介绍近年来棒曲霉素在食品中的污染情况,重点阐述棒曲霉素的毒性及其毒性机制的最新研究进展,旨在为棒曲霉素的解毒研究提供理论参考。

关键词：棒曲霉素污染毒性毒性机制

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基于免疫脂质体的荧光分析法检测棒曲霉素

中国食品学报 2023年第5期23卷 381-386页

作者：宋新杰吕天凤吴丽孙娟张尧金明姬吴元锋浙江科技学院生物与化学工程学院浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室杭州310023 岭南大学韩国庆山38541

棒曲霉素是一种霉菌产生的天然毒素,曲霉菌、丝衣霉菌、青霉菌、毛霉和根霉等真菌均可产生,能污染水果、蔬菜、谷物和奶酪等多种食物,对食品安全造成威胁。传统的棒曲霉素检测方法需用有机溶液进行分离和浓缩,对环境产生一定的压力。针... 详细信息

棒曲霉素是一种霉菌产生的天然毒素,曲霉菌、丝衣霉菌、青霉菌、毛霉和根霉等真菌均可产生,能污染水果、蔬菜、谷物和奶酪等多种食物,对食品安全造成威胁。传统的棒曲霉素检测方法需用有机溶液进行分离和浓缩,对环境产生一定的压力。针对传统方法的缺陷,本文利用兔抗棒曲霉抗体及其修饰的脂质体开发一种快速、灵敏、环境友好的荧光检测方法,检测限可达8μg/L,低于欧洲婴儿和幼儿食品监管要求(10μg/L)。本方法快速、灵敏、环境友好,可用于苹果汁等食品中棒曲霉毒素的检测。

关键词：棒曲霉素抗体免疫脂质体棒曲霉素灵敏快速检测

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棒曲霉素对KM小鼠肾脏的毒性效应

现代食品科技 2022年第6期38卷 275-279页

作者：张百刚徐冬梅邵琳鹿琪坤梁海荣李金亮黄橙辉兰州理工大学生命科学与工程学院甘肃兰州730050

该研究以KM小鼠作为实验动物,研究2.5、5.0、7.5、10、15μmol/L五个浓度梯度下棒曲霉素对小鼠体重、肾脏系数等的影响,并通过各项肾脏切片染色试验验证PAT对肾脏的毒性损伤。其中PAT浓度对体重增长率基本无影响,两者之间几乎无相关关系... 详细信息

该研究以KM小鼠作为实验动物,研究2.5、5.0、7.5、10、15μmol/L五个浓度梯度下棒曲霉素对小鼠体重、肾脏系数等的影响,并通过各项肾脏切片染色试验验证PAT对肾脏的毒性损伤。其中PAT浓度对体重增长率基本无影响,两者之间几乎无相关关系;而随着PAT浓度增大,肾脏系数有逐渐增大的趋势,其中7.5μmol/L和10μmol/L PAT处理的差异显著(p棒曲霉素对肾脏的损伤提供理论支持。

关键词：棒曲霉素毒性机制肾脏苏木素-伊红染色过碘酸雪夫染色

基于分子动力学模拟的扩展青霉棒曲霉素MFS蛋白转运机制研究

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食品工业科技 2023年第18期44卷 200-208页

作者：杨琪王艳玲兰州理工大学生命科学与工程学院甘肃兰州730050

扩展青霉可产生具有毒性的次生代谢产物—棒曲霉素。PatC基因编码MFS转运蛋白将棒曲霉素的前体物质转运至胞外,在棒曲霉素防治中具有较高的参考价值。为研究PatC蛋白的转运机制,利用生物信息学方法预测PatC的空间结构,采用分子对接和分... 详细信息

扩展青霉可产生具有毒性的次生代谢产物—棒曲霉素。PatC基因编码MFS转运蛋白将棒曲霉素的前体物质转运至胞外,在棒曲霉素防治中具有较高的参考价值。为研究PatC蛋白的转运机制,利用生物信息学方法预测PatC的空间结构,采用分子对接和分子动力学模拟解析棒曲霉素前体分子(E-ascladiol)与PatC的作用位点及可能的作用机制。结果表明,该蛋白含有546个氨基酸,含有14个跨膜螺旋且具有MFS功能结构域;分子对接结果显示,该蛋白与E-ascladiol存在4个结合位点,分别为SER353、TYR336、PRO339、PRO188。针对Wild蛋白复合体系及P188A突变体系进行200 ns的分子动力学模拟,结果显示小分子底物与PatC结合紧密,且位于氨基酸序列Pro188~Ser197aa和Gly231~Val241aa区域内形成复合体后,蛋白的柔性发生强烈变化,由此可推测这两个区域可能存在作用位点。通过对P188A突变体系的各参数数据的分析,可以预测PRO188作为PatC的重要靶点,为后续的分子实验提供基础理论。该研究结果为探索棒曲霉素的转运机制奠定基础,为防治苹果腐烂提供了新策略。

关键词：扩展青霉棒曲霉素 MFS 转运蛋白分子对接分子动力学

姜黄素光动力技术对扩展青霉生长及分泌棒曲霉素的抑制效果

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现代食品科技 2023年第2期39卷 229-234页

作者：庞甲雷张芳中国海洋大学食品科学与工程学院山东青岛266003

该研究探究了姜黄素介导的光动力技术对扩展青霉菌丝生长及分泌棒曲霉素的影响。结果表明,固体培养扩展青霉菌丝5 d后活力旺盛,棒曲霉素分泌量增长6.5倍。仅姜黄素短暂处理可轻微抑制菌丝生长及棒曲霉素分泌;而在0.275 W/cm^(2)光剂量下... 详细信息

该研究探究了姜黄素介导的光动力技术对扩展青霉菌丝生长及分泌棒曲霉素的影响。结果表明,固体培养扩展青霉菌丝5 d后活力旺盛,棒曲霉素分泌量增长6.5倍。仅姜黄素短暂处理可轻微抑制菌丝生长及棒曲霉素分泌;而在0.275 W/cm^(2)光剂量下,50~300μmol/L浓度的姜黄素可显著降低固体培养扩展青霉的菌落直径(0.84 cm)和菌丝质量(68.37 mg),同时棒曲霉素分泌抑制率约为83.85%。接种菌丝的红富士苹果经光动力处理并培养8 d后,病斑直径抑制率与姜黄素浓度呈正相关性,最大抑制率为49.38%;而棒曲霉素在果实内分布与菌丝扩展能力密切相关,病斑比重和棒曲霉素含量分别为0.09%、18.02%。综上,姜黄素介导的光动力技术可显著抑制扩展青霉菌丝生长以及棒曲霉素分泌。

关键词：姜黄素光动力技术扩展青霉棒曲霉素生长抑制

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棒曲霉素对大鼠H9c2细胞毒性机理研究

棒曲霉素对大鼠H9c2细胞毒性机理研究

作者：梁海荣兰州理工大学

学位级别：硕士

棒曲霉素(CHO,PAT)又称展青霉素,分子量为154.1,在酸性、避光条件下性质比较稳定,PAT是一种由青霉、丝衣孢霉、曲霉产生的霉菌毒素。PAT常出现在过度成熟、腐烂的苹果及苹果产品中。越来越多的数据表明PAT暴露对人类和动物有不良缺陷后... 详细信息

棒曲霉素(CHO,PAT)又称展青霉素,分子量为154.1,在酸性、避光条件下性质比较稳定,PAT是一种由青霉、丝衣孢霉、曲霉产生的霉菌毒素。PAT常出现在过度成熟、腐烂的苹果及苹果产品中。越来越多的数据表明PAT暴露对人类和动物有不良缺陷后,消耗品的安全水平为50μg/L PAT。许多动物模型实验表明,PAT具有肝毒性、肾毒性、皮肤毒性、胚胎毒性等。然而,PAT是否能诱导心肌毒性还未报道。研究表明,心肌毒性对人体生命安全有巨大危害,甚至导致患者死亡。因此,本研究以大鼠心肌细胞(H9c2细胞)为实验模型,从细胞毒性、氧化应激、细胞凋亡、差异基因分析等方面综合分析其毒性效应,目的是评估PAT的心肌毒性及其相关毒性机制,为更好的预防和保护人类生命健康提供理论依据。主要研究结果如下:1.综合探究了PAT对H9c2细胞毒性作用。MTT实验表明,随着PAT浓度的增大,H9c2细胞存活率呈下降的趋势。同时PAT对H9c2细胞和原代H9c2细胞的毒性效应是一致的,H9c2细胞和原代H9c2细胞的IC50分别为27.13μM,25.37μM,因此确定本次实验的半抑制浓度大约为25μM,后续实验也是以此浓度为给药浓度,确定最佳给药时间是24h;台盼蓝染色实验进一步表明PAT对H9c2细胞具有细胞毒性;Hoechst33258和DAPI两种荧光染色实验表明PAT对H9c2细胞具有致凋亡作用。从对照组可以看出细胞核边缘清晰,边界分明,细胞核完整性极好;而给药组细胞核形态出现核破碎,边缘模糊,出现凋亡和坏死的现象;AV/PI双染法检测细胞凋亡率结果表明,当PAT浓度低于25μM,随着PAT浓度的增大,活细胞逐渐减少;当PAT浓度高于25μM,晚期凋亡细胞增高至约40%,而早期凋亡逐渐稳定于大约8%左右,总而言之,凋亡细胞占主导位置。2.综合评估了PAT对H9c2细胞的生理特征影响。随着PAT浓度增大,细胞内LDH水平、MDA含量、ROS含量、炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-16水平逐渐升高,细胞内SOD活性、CAT活性、GSH含量不断下降,而ATP水平几乎未发生变化。两种细胞在PAT胁迫下的不同点是原代H9c2细胞释放LDH水平、SOD活性、GSH水平相较于H9c2细胞更高,这可能是因为原代心肌细胞对刺激物更敏感,新陈代谢更快。相同点是两种H9c2细胞胞在PAT的胁迫下表现出一致的趋势。3.综合分析了PAT对H9c2细胞凋亡相关蛋白的影响。PAT诱导细胞促进了caspase3/9酶表达,同时也促进了Bax、caspase3/9等蛋白的表达,抑制了Bcl-2蛋白的表达,这说明细胞发生凋亡,并且细胞凋亡可能发生在线粒体途径。caspase级联被激活,上游启动子(caspase9)激活,接着下游效应器(caspase3)激活,一系列级联反应被激活,最终细胞凋亡,也说明PAT对细胞具有心肌毒性。4.通过转录组测研究了PAT经过6h、24h诱导的H9c2细胞基因组表达情况比较分析。结果表明,以未做任何处理的H9c2细胞(0h)作对照,在6h、24h受25μM展青霉毒素诱导的差异表达基因分别有982个和3786个,其中在6h的982个差异基因中上调表达的有416个,下调的有566个。24h时的3786个差异基因上调的有1672个,下调的有2114个;以6h受25μM棒曲霉素处理作对照,24h受25μM展青霉毒素诱导的差异表达基因共有2157个,其中上调的有883个,下调的有1274个。差异表达基因从分子功能、生物学过程、细胞定位3个层面进行分类,并将上调或下调的基因变化较大的一一列出,细胞确实存在凋亡的情况。此外,结果还表明,PAT诱导了H9c2细胞中神经退行性变的途径、MAPK信号通路、钙离子通道、PI3K-Akt信号通路和氧化磷酸化通路等多条通路的差异蛋白上调或下调,引起多种代谢途径发生改变。综上所述,棒曲霉素诱导了H9c2细胞氧化应激和炎症反应,产生了细胞损伤,引发了细胞凋亡,故PAT具有心肌毒性。

关键词：棒曲霉素氧化应激炎症反应细胞凋亡差异基因分析

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棒曲霉素

无锡轻工业学院学报 1989年第2期8卷 73-84页

作者：蒋雄图虞左向无锡轻工业学院食工系

我院“七五”国家攻关课题《棒曲霉素测定方法的研究》已取得成果。本研究采用反相高压液相色谱法,测定了霉烂苹果为原料加工制成的果汁中的棒曲霉素。样品用乙酸乙酯萃取,分离出的乙酸乙酯层用碳酸钠溶液洗涤纯化,洗涤后的乙酸乙酯液... 详细信息

我院“七五”国家攻关课题《棒曲霉素测定方法的研究》已取得成果。本研究采用反相高压液相色谱法,测定了霉烂苹果为原料加工制成的果汁中的棒曲霉素。样品用乙酸乙酯萃取,分离出的乙酸乙酯层用碳酸钠溶液洗涤纯化,洗涤后的乙酸乙酯液经减压浓缩、蒸发至干,定容液作为进样试液。用键合型碳18柱作为分离柱。

关键词：棒曲霉素抗菌素

二氧化钛/石墨氮化碳复合材料对棒曲霉素的吸附与光催化降解作用研究

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食品安全质量检测学报 2023年第20期14卷 260-268页

作者：杨佳毅孙淑敏李佳骏谢岩黎河南工业大学粮油食品学院郑州450001 河南省粮油食品安全检测与控制重点实验室郑州450001

目的探究二氧化钛/石墨氮化碳(titanium dioxid/graphite carbon nitride,TiO_(2)/g-C_(3)N_(4))复合材料对棒曲霉素(patulin,PAT)的吸附与光催化降解作用。方法通过超声混合后再煅烧的方法制备TiO_(2)和g-C_(3)N_(4)的复合材料(TiO_(2)/g-C_(3)N_(4))。分别使用傅里叶转换红外光谱分析仪(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)和比表面及孔径分析仪(specific surface and aperture analyzer,BET)对3种材料进行测试分析,并研究单一材料与复合材料分别对PAT的吸附作用、复合材料在可见光下的光催化效果及暗吸附与光降解之间的协同作用。结果TiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合材料的FTIR图中出现了TiO_(2)的特征峰O-H基团和Ti-O、g-C_(3)N_(4)的特征峰C=N和CN,表明成功合成了TiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合材料。结果表明TiO_(2)和g-C_(3)N_(4)复合后的吸附及光催化降解效果明显优于单一材料,且TiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合材料暗吸附与光降解之间存在协同作用,在温度为30℃、复合材料添加量为10 mg、吸附时间3 min、光照时间5 min时,可完全降解初始质量浓度为0.5μg/mL的PAT。此外,TiO_(2)/g-C_(3)N_(4)对PAT的吸附存在多分子层化学吸附,且过程符合准二级动力学模型,对PAT的光催化降解过程符合准一级动力学模型。结论该复合材料可快速、高效地去除PAT,因此在果蔬及其制品、谷物和饲料中PAT的去除方面有较好的应用前景。

关键词：二氧化钛/石墨氮化碳复合材料棒曲霉素吸附光降解