果品及其制品中赭曲霉毒素A污染的發(fā)生、控制和檢測

王劉慶，姜冬梅，王 瑤，王 蒙*

（北京農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室（北京），北京 100097）

赭曲霉毒素A（ochratoxin A，OTA）是主要由曲霉屬和青霉屬真菌產(chǎn)生的毒性次生代謝產(chǎn)物，廣泛污染多種農(nóng)產(chǎn)品，包括谷物、葡萄、堅果、咖啡、可可和香辛料等。OTA的主要靶器官是腎臟，可引起腎中毒；另外，OTA還具有致癌性、肝毒性、基因毒性、細胞毒性、免疫毒性等[1]。國際癌癥研究機構(gòu)（International Agency of Research on Cancer，IARC）將其歸為2B類致癌物[2]。OTA化學結(jié)構(gòu)在酸性或高溫條件下極其穩(wěn)定，食物烹飪過程中僅部分結(jié)構(gòu)分解，即使高壓蒸汽滅菌（121 ℃）處理3 h也不能被完全破壞[3-4]，這造成該毒素污染很難去除[1]。目前，大多數(shù)的研究集中在谷物及其制品中OTA的污染發(fā)生及其控制，而對水果、堅果及其制品中OTA污染現(xiàn)狀的研究較少。本文綜述了目前國內(nèi)外果品及其制品中OTA的生物合成、檢測技術(shù)、污染現(xiàn)狀和控制等方面的研究進展，以期為今后果品及其制品中OTA污染的風險監(jiān)測和控制提供理論參考。

1 OTA基本特性

OTA（分子式：C20H18ClNO6；分子質(zhì)量：403.8 Da），即7-羧-5-氯-8-羥-3,4-二氫-3-R-甲基異香豆素-7-L-β-苯丙氨酸，由氯化的異香豆素類似物和苯丙氨酸以酰胺鍵連接而成，是一種白色、無味、熱穩(wěn)定的固體結(jié)晶物，其熔點約168～173 ℃。OTA水溶性差，可溶于碳酸氫鈉溶液，易溶于醇、酮和氯仿等有機溶劑。

OTA首先發(fā)現(xiàn)于巴爾干地區(qū)，巴爾干流行性腎病以及與其相關的尿路腫瘤與OTA的污染密切相關[5]。巴爾干流行性腎病是一種慢性進行性疾病，長時間（6～10 年）患病可能導致不可逆的腎衰竭[6]。另外，OTA也被認為是突尼斯腎病[7]的主因。OTA致毒機理可能是：1）抑制苯丙氨酸-tRNA合成酶活性，進而抑制蛋白質(zhì)的合成；2）引起線粒體功能異常，進而抑制細胞的能量代謝；3）OTA引起的氧化脅迫是其具有致癌性、基因毒性和細胞毒性等的重要原因[6,8]。

表1 國際組織和各國制定的果品及其制品中OTA限量標準[11]Table1 Maximum limits for OTA in fruits, nuts and related products in different organizations and countries[11]

鑒于OTA的毒性強、污染廣泛和穩(wěn)定不易去除的特點，許多國家或組織均制定了食品中OTA限量標準，其中果品中OTA限量如表1所示。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織下的食品添加劑聯(lián)合專家委員會提出OTA的臨時每周耐受攝入量為100 ng/kg mb[9]，而歐盟提出的每日耐受攝入量為5 ng/kg mb[10]。由表1可以看出，OTA主要污染葡萄及其制品，這也許是意大利對歐盟標準（葡萄及其制品）以外的果汁限量相對寬松的原因之一。另外，各個國家或組織間OTA的限量標準、針對的果品種類差異較大，這可能與各國果品加工水平以及國民飲食文化有著密切的關系，相信隨著產(chǎn)業(yè)的進步，各國對不同果品及其制品中OTA的限量規(guī)定會逐漸詳細并愈加嚴格，這有利于保障人民的健康飲食。

2 OTA的生物合成

由OTA化學結(jié)構(gòu)可以看出，其是由含氯元素的異香豆素衍生物——赭曲霉毒素α（ochratoxin α，OTα），即7-羧-5-氯-8-羥-3,4-二氫-R-甲基異香豆素和L-β-苯丙氨酸經(jīng)酰胺鍵縮合而成。OTA是一種聚酮化合物，該類化合物的生物合成與脂肪酸合成類似，由乙酸等短鏈羧酸經(jīng)聚酮合酶（polyketide synthase，PKS）催化多步聚酮縮合反應而成。早在1979年，Huff等根據(jù)OTA化學結(jié)構(gòu)和鑒定出的OTA的結(jié)構(gòu)類似物，預測了OTA的生物合成途徑：以乙酰輔酶A為底物，經(jīng)多步聚酮反應合成蜂蜜曲菌素，蜂蜜曲菌素經(jīng)氧化生成赭曲霉毒素β（ochratoxin β，OTβ），而后被鹵素化為OTα，接著OTα和苯丙氨酸乙酯合成赭曲霉毒素C（ochratoxin C，OTC），最終經(jīng)脫乙酯鍵合成OTA[12]。其中，中間產(chǎn)物OTC和苯丙氨酸乙酯的形成主要是為了保護苯丙氨酸的羧基。而2001年，Harris等根據(jù)同位素標記的底物飼喂實驗，結(jié)合赭曲霉中OTA相關代謝物的變化，推測該毒素的生物合成主要是通過OTβ→OTα→OTA途徑，另外還有可能存在替代途徑：OTβ→赭曲霉毒素B（ochratoxin B，OTB）→OTA[13]。然而，并未檢出OTC參與OTA的生物合成。2012年，Gallo及其同事通過對炭黑曲霉中非核糖體多肽合成酶（non-ribosomal peptide synthetases，NRPS）基因的敲除以及與野生型比較OTA合成過程中的潛在中間產(chǎn)物變化，最終預測了一條OTA的生物合成途徑：乙酰輔酶A經(jīng)多步聚酮反應首先合成OTβ，再與另一底物苯丙氨酸經(jīng)NRPS催化縮合生成OTB，OTB經(jīng)氯代過氧化物酶/鹵化酶的作用最終合成OTA[14]。另外，Gallo等還推測前人研究中的潛在中間產(chǎn)物OTα可能是OTA經(jīng)水解而成的副產(chǎn)物[14]。2016年，F(xiàn)errara等[15]通過對炭黑曲霉基因組中潛在參與OTA合成的鹵化酶基因的敲除，進一步證實了OTA由鹵化酶催化加氯而合成。另外，F(xiàn)errara等還推測OTβ不僅是OTA合成的中間產(chǎn)物，而且在炭黑曲霉中可能存在水解反應將OTB水解為OTβ（圖1）。

近年來，對OTA生物合成的分子機制研究多集中在pks基因中，研究人員對OTA主要產(chǎn)生菌——赭曲霉[16-17]、Aspergillus westerdijkiae[18]、炭黑曲霉[19]、黑曲霉[20]、疣梗青霉[21]、Penicillium nordicum[22]中潛在參與OTA生物合成的pks基因進行了分析，并通過基因敲除技術(shù)進行功能驗證，分別確證了相應pks基因參與OTA的生物合成。而酰胺鍵的形成是由NRPS催化酰胺縮合反應而成，Gallo等[14]揭示了炭黑曲霉中參與OTA合成的nrps基因AcOTAnrps的功能。Karolewiez[22]、F?rber[23]和Gerin[24]等分別通過對OTA產(chǎn)毒菌P. nordicum和炭黑曲霉的基因差異表達分析，推測鹵化酶基因參與OTA的生物合成。此外，F(xiàn)errara等通過基因敲除和代謝產(chǎn)物分析進一步證實了炭黑曲霉中鹵化酶基因AcOTAhal參與OTA的生物合成，確認該酶催化OTB加氯合成OTA[15]。另外，P450單加氧酶基因（P450）可能參與OTA生物合成。Sartori等對A. westerdijkiae進行基因差異表達分析，分析OTA產(chǎn)毒菌和非產(chǎn)毒菌，發(fā)現(xiàn)其中P450基因在產(chǎn)毒菌中表達顯著較高，推測該基因可能參與A. westerdijkiae中OTA的合成[25]。Gil-Serna等通過對Aspergillus steynii基因組步移和基因差異表達分析，預測與潛在參與OTA合成的pks基因pksste和nrps基因nrpsste相鄰的P450基因p450ste可能參與A. steynii中OTA的生物合成[26]。Ferrara等同樣發(fā)現(xiàn)了位于AcOTAhal基因附近的可能參與OTA合成的P450基因AcOTAp450[15]。然而，推測潛在參與OTA合成的P450基因功能仍待進一步確證。

圖1 OTA生物合成途徑預測圖[14-15]Fig.1 Schematic diagram of the putative OTA biosynthetic pathway[14-15]

隨著分子技術(shù)的進步與發(fā)展，人們對OTA產(chǎn)生菌的基因組的認識逐漸深入，對于參與OTA生物合成的基因功能也漸漸被揭示。雖然近年來對OTA生物合成途徑的研究已經(jīng)解析出了該毒素合成的部分遺傳背景，但是在OTA的合成過程中所參與的合成酶和中間產(chǎn)物的時空順序尚不明確，相信在不久的將來，該合成途徑及其分子基礎將被充分揭示，這也將為OTA的監(jiān)測和防控提供更加堅實的依據(jù)。

3 OTA的檢測技術(shù)研究

果品及其制品中OTA污染的及時發(fā)現(xiàn)有助于對毒素污染的果品及其制品快速有效地加以應對，有助于保障果品的質(zhì)量安全，降低居民膳食暴露風險。因此，OTA檢測技術(shù)是明確果品及其制品中OTA污染狀況的前提和關鍵。目前，果品及其制品中OTA污染的檢測技術(shù)主要有：薄層色譜（thin-layer chromatography，TLC）、高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）、HPLC-串聯(lián)質(zhì)譜（HPLC-tandem mass spectrum，HPLC-MS/MS）技術(shù)和基于抗原、抗體或核酸適配體的快速檢測技術(shù)等。

3.1 TLC技術(shù)

TLC是最早用于真菌毒素污染檢測和監(jiān)測的色譜分析方法，由于其具有操作簡單、價格低廉等優(yōu)點，目前在一些發(fā)展中國家仍作為常規(guī)技術(shù)手段用于毒素檢測。然而，由于TLC檢測的靈敏度較低，實驗步驟較繁瑣，期間所用溶劑毒性較大，而且還存在干擾較強、重現(xiàn)性較差等缺點，難以滿足OTA檢測的需求。TLC結(jié)合其他一些技術(shù)設備能夠有效地提高檢測效率和靈敏度，如TLC結(jié)合新型電荷耦合檢測器已被應用于紅酒中OTA檢測，OTA定量限可低至0.8 μg/L[27]。此外，結(jié)合光密度法的高效TLC、二維TLC及超壓TLC也能較好地減少分析時間并提高分析結(jié)果的準確度和精密度。

3.2 HPLC技術(shù)

OTA具有紫外吸收官能團，而且能夠產(chǎn)生熒光，較常采用熒光檢測器（fluorometric detector，F(xiàn)LD）進行檢測。HPLC與紫外檢測器（ultraviolet detector，UVD）、FLD等結(jié)合使用，高效、穩(wěn)定而又快速的樣品前處理是保障檢測結(jié)果準確有效的前提。目前常用的樣品前處理措施有液-液萃取法、固相萃?。╯olid-phase extraction，SPE）技術(shù)、QuEChERs（quick, easy, cheap,effective, rugged and safe）技術(shù)、免疫親和層析凈化（immunoaffinity cleanup，IAC）技術(shù)等。SPE技術(shù)由于具有簡單、快速、高效、環(huán)境污染少等優(yōu)點，目前已被大量應用于真菌毒素提取之中。QuEChERs技術(shù)原理與SPE相似，它具有快速、高效、簡便、安全、溶劑用量少等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應用于毒素檢測的前處理之中?；诿庖邔W的IAC技術(shù)由于其對所提取物質(zhì)特異性強的特點也越來越多地應用于果品及其制品的樣品前處理中，成為OTA的HPLC-FLD檢測的主要前處理方法。OTA利用FLD檢測均采用333 nm激發(fā)熒光，而發(fā)射波長有所不同（433～477 nm），因為OTA的熒光特性受OTA所處微環(huán)境的影響，即使同樣在333 nm激發(fā)波長處，不同pH值、溶劑等條件下，其最強發(fā)射波長也有所不同[28-29]（表2）。

表 2 果品及其制品中OTA的HPLC-FLD檢測Table2 Determination of OTA in fruits, nuts and related products using HPLC-FLD

3.3 HPLC-MS/MS檢測技術(shù)

近年來，隨著MS技術(shù)的發(fā)展，作為靈敏度高、可靠性好的HPLC-MS/MS技術(shù)越來越多地應用于果品及其制品OTA污染的檢測中。而且HPLC-MS/MS技術(shù)還具有能夠同時檢測多種毒素等優(yōu)點。應用HPLC-MS/MS檢測OTA的前處理方法較多，包括SPE、QuEChERs、IAC和稀釋進樣等（表3）。其中，稀釋進樣的回收率波動范圍較大，應探索應用更加有效的萃取方法。

表 3 果品及其制品中OTA的HPLC-MS/MS檢測Table3 Determination of OTA in fruits, nuts and related products using HPLC-MS/MS

3.4 基于免疫學的快速檢測技術(shù)

相對于TLC和HPLC檢測，免疫化學法具有前處理簡單、特異性強、快速、靈敏等優(yōu)點，特別適合大規(guī)模檢測，已越來越廣泛地應用于真菌毒素檢測。目前應用于果品及其制品中OTA檢測的免疫化學檢測技術(shù)主要包括酶聯(lián)免疫吸附測定（enzymelinked immunosorbent assay，ELISA）、免疫層析法（immunochromatography，IC）和熒光免疫分析法（fluoroimmunoassay，F(xiàn)IA）等。

ELISA是將抗原、抗體的高度特異性和酶的高效催化相結(jié)合的一種免疫化學檢測方法，其檢測原理是待測樣本經(jīng)處理與酶標抗原/抗體發(fā)生免疫反應，經(jīng)洗滌去除非特異性結(jié)合，通過酶催化反應的分析來映射待檢樣本中特定化合物，對其進行定量檢測與分析，可分為夾心和競爭兩種檢測模式。由于OTA為小分子半抗原，通常采用競爭反應模式，包括直接競爭、間接競爭和非競爭3 種方式。Pavón等利用直接競爭法檢測無花果干中的OTA含量，檢出限可達3.2 μg/kg（表4）[54]?？贵w和OTA反應的特異性是檢測結(jié)果準確性的關鍵，而抗體與其結(jié)構(gòu)類似物OTB、OTC存在交叉反應，待測樣品中的OTB、OTC等結(jié)構(gòu)類似物的存在可能會影響結(jié)果的準確性。另外，待測樣品中的其他成分如酚類物質(zhì)也會干擾ELISA法檢測果品中OTA的結(jié)果。開心果中的酚類物質(zhì)可能與抗體發(fā)生交叉反應造成假陽性，基于ELISA法檢測OTA的試劑盒與總酚、沒食子酸、兒茶素和表兒茶素的相關性很高（相關系數(shù)分別為0.757、0.732、0.729和0.590）[55]。ELSIA中的酶具有一般蛋白質(zhì)共有的特點，易受到環(huán)境因素的影響，這也可能會影響檢測結(jié)果。

表4 果品及其制品中OTA的免疫化學檢測Table4 Immunochemical detection of OTA in fruits, nuts and related products

IC技術(shù)是基于單克隆抗體、膠體金免疫和新材料技術(shù)發(fā)展起來的一種新型快速篩查方法，其中以膠體金作為示蹤標記物的膠體金IC測定具有靈敏度高、特異性強、穩(wěn)定性好、操作簡便等優(yōu)點，且不受儀器設備限制，結(jié)果判斷直觀可靠，適用于大批量樣品的現(xiàn)場快速檢測。雖然目前這種方法還只能半定量，但作為一種快速篩查手段，可有效篩除毒素污染的農(nóng)產(chǎn)品，進而保護人們的身體健康。以膠體金作為標記物檢測葡萄干和葡萄汁中的OTA已有報道[56]。隨著新材料的應用，金包銀納米粒子[57]、量子點[58]可作為抗體標記應用于葡萄酒中OTA污染的快速檢測。

FIA基于熒光標記技術(shù)，通過檢測熒光信號強弱對OTA結(jié)果進行判定。熒光檢測相對普通吸光度檢測靈敏度更高，能夠?qū)μ厥獍袠诉M行微量甚至超微量檢測。已有報道應用熒光偏振免疫分析（fluorescence polarization immunoassay，F(xiàn)PIA）檢測果品及其制品中的OTA。Zezza等[59]建立了基于單克隆抗體和OTA熒光素示蹤劑的FPIA技術(shù)，并將其應用于葡萄酒中OTA的檢測。OTA質(zhì)量濃度為2.0、5.0 μg/L，平均回收率為79%，檢測限為0.7 μg/L。天然污染或加標情況下，該方法檢測結(jié)果與HPLC法的相關性高達0.922，說明該方法有效且可靠。

3.5 基于核酸適配體的快速檢測技術(shù)

核酸適配體是體外人工篩選獲得的由約20～60 個堿基組成的具有特異性識別功能的單鏈DNA或RNA片段。除了具有單克隆抗體的高親和性和特異性的特點外，其還具有可體外篩選、可化學合成或改造、分子質(zhì)量小、靶分子范圍廣、可逆變性復性、可通過酶擴增或剪切和無免疫原性和毒性等優(yōu)點。對于OTA來說，獲得高親和的適配體序列是目前研究的熱點和關鍵?；诤怂徇m配體檢測葡萄酒中的OTA已有諸多報道（表5），通過與多種信號放大系統(tǒng)的結(jié)合，其檢測限越來越符合檢測需求。將基于核酸適配體的葡萄酒中OTA快速檢測技術(shù)延展至其他不同果品及其制品中加以應有也是目前需要關注的重點。

表5 基于核酸適配體檢測葡萄酒中的OTATable5 Determination of OTA in red wine based on nucleic acid aptamer

4 果品及其制品OTA污染現(xiàn)狀

由近10 年（2007年以來）來果品及其制品中OTA污染報道可看出，葡萄干、葡萄汁、葡萄酒等葡萄制品的污染比較嚴重，另外，在栗子等堅果中也發(fā)現(xiàn)了OTA污染。在希臘市售葡萄干中OTA檢出率甚至高達100%，其含量最高可達47.2 μg/kg，遠超歐盟限量標準（10.0 μg/kg）[69]。在西班牙和阿根廷的葡萄酒中均有OTA檢出，在西班牙的葡萄酒中其檢出率甚至高達99%，質(zhì)量濃度最高達455 μg/L[70]。除葡萄及其制品外，在一些堅果及其制品中OTA污染也較嚴重。2012—2014年，對美國7 個州超市內(nèi)的干果和堅果產(chǎn)品的OTA污染情況進行分析，發(fā)現(xiàn)665 個樣品中有57 個檢出OTA污染，其中有2 個葡萄干和1 個開心果樣品OTA含量超過10 μg/kg，開心果樣品OTA含量最高甚至達890 μg/kg[71]（表6）。

表6 果品及其制品中OTA污染狀況（自2007年以來）Table6 Contamination status of OTA in fruits, nuts and related products (since 2007)

據(jù)歐盟食品和飼料類快速預警系統(tǒng)統(tǒng)計：自2007年以來，OTA污染水果和蔬菜類產(chǎn)品的通告多達167 例，我國有2 例OTA污染嚴重，分別是葡萄干和甘草根，其中葡萄干的OTA含量高達20.7 μg/kg；而在堅果、堅果制品和種子類目下OTA污染的通告較少，有20 例，我國出口的相關商品發(fā)現(xiàn)6 例污染嚴重，除了1 例烤花生（含量高達33 μg/kg）外，其他5 例均是南瓜子；另外，在紅葡萄酒的檢測中發(fā)現(xiàn)有2 例OTA污染比較嚴重，分別為3.5 μg/L和2.42 μg/kg。

盡管對果品中OTA的污染狀況已有較深入的認識，但是對OTA的膳食暴露風險評估研究仍在摸索之中。OTA的風險評估同樣包括危害識別、危害描述、暴露評估和風險描述4 個方面，其中暴露評估是其核心[79-80]。現(xiàn)階段，OTA膳食暴露風險評估多是根據(jù)消費者飲食消費數(shù)據(jù)和OTA的污染水平估算膳食攝入量的點評估，以及基于RISK軟件分析的概率評估推導出居民膳食攝入水平，通過與OTA毒理學分析得出的每日耐受攝入量等人類健康指導值比較，用以評估人們的膳食暴露風險[79,81]。楊家玲對我國主要食品中OTA進行風險評估，利用OTA含量平均值進行暴露評估，得到安全限值為94%，表明OTA對食品安全影響的風險可以接受，而其中堅果的OTA平均暴露量遠低于大米、面及面制品、豆類等糧油食品[79]。Han Zheng等通過點評估和蒙特卡洛評估模型對我國上海市成年居民膳食暴露風險的評估結(jié)果表明，除谷物及其制品外，葡萄及其制品、干果及其制品等食品暴露風險極低[80]。Mitchell等研究美國食品中OTA的膳食暴露風險，結(jié)果顯示膳食暴露風險最高的人群是嬰幼兒和兒童，而總體上OTA污染風險可以忽略不計[81]?？傊?，在果品及其制品中，除了高風險人群（嬰幼兒和兒童）、少量高污染水平的樣品等，其他多數(shù)情況下OTA污染風險很低，不會對人們的飲食健康造成威脅[11,79-82]。結(jié)合高風險人群和果品中葡萄及其制品污染率和污染水平較高的情況，OTA膳食暴露風險應重點關注葡萄及其制品消費量大的地區(qū)的人群，尤其是嬰幼兒和兒童。果品及其制品中OTA的膳食暴露風險評估的深入研究將有助于針對不同果品種類、不同人群的OTA限量標準的制訂。

5 OTA的污染控制

由于果品及其制品中產(chǎn)毒真菌侵染的普遍性和真菌毒素產(chǎn)生的高發(fā)生，OTA污染的風險控制至關重要。果品及其制品中OTA的污染控制，一方面是產(chǎn)毒真菌的防控，另一方面是真菌毒素污染的控制和去除，兩者密不可分。果品采前控制措施、采后處理方法和良好的貯藏條件對產(chǎn)毒真菌的生長及其毒素污染的風險控制十分重要?？茖W的果品作物耕種管理、良好的采前栽培措施和對危害分析和關鍵控制點的有效控制，以及采收、貯藏、運輸以及加工等環(huán)節(jié)的科學處理能夠降低果品OTA的污染風險。果品及其制品中OTA污染的控制策略分為物理、化學和生物3 類方法，對果品OTA污染的控制不僅能夠挽回巨大的經(jīng)濟損失，而且能夠使人們享用品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品，有效地保障人們身體健康。

5.1 物理控制

果品及其制品中OTA污染的物理控制主要包括機械分選、清洗、熱處理、射線、吸附等。機械分選、清洗和熱處理等傳統(tǒng)的果品防控方法長期用于防止產(chǎn)毒真菌的侵染和定植，能夠在果品生產(chǎn)、加工等階段減小其攜帶產(chǎn)毒菌的可能性。近年來，在果品中真菌毒素污染的控制方面也逐漸發(fā)展出新的物理控制方法，如射線、吸附等。

射線照射防控果品及其制品中OTA污染的研究主要集中在紫外線照射和γ射線輻照方面。紫外線照射能夠顯著抑制炭黑曲霉在以葡萄和開心果為基質(zhì)的培養(yǎng)基上的生長和定植以及毒素的積累，其對OTA的抑制率甚至在80%以上[83]。不同的紫外線照射條件對不同的OTA產(chǎn)生菌菌株生長和毒素積累效果各異，但總體上紫外-A（320～400 nm，輻照能量峰值在365 nm波長處）對不同炭黑曲霉菌株及其OTA積累的控制效果要優(yōu)于紫外-B（280～370 nm，輻照能量峰值在312 nm波長處），炭黑曲霉318-UdLTA對紫外線更敏感。此外，紫外線不僅能抑制產(chǎn)毒菌產(chǎn)毒，還可降解OTA，而環(huán)境條件能夠影響紫外線對OTA的降解效率。對葡萄汁中OTA的紫外照射表明，pH 7時的降解效果優(yōu)于pH 4時，說明中性條件下紫外線處理效果較佳[84]。溫度也會影響紫外處理果品中OTA的效果。將溫度由15 ℃升高至65 ℃，同樣條件下進行紫外照射處理，OTA抑制率由約45%上升至67%。γ射線輻照不僅能夠殺死產(chǎn)毒真菌、降低果品采后的腐爛損失，而且能夠降解果品中的OTA。經(jīng)10 kGy γ射線輻照處理的炭黑曲霉污染的葡萄干，貯藏12 d后仍未檢測出OTA[85]。輻照劑量、真菌毒素的初始濃度、pH值等均會影響γ射線對OTA的降解作用[86]。較低初始濃度的OTA降解率較高，在堿性條件下的降解效果優(yōu)于中性和酸性條件。60Co-γ射線輻照劑量越大越利于其降解[86-87]。濕度升高能夠增強γ射線對OTA的降解能力[87]。

物理吸附也是一種有效脫除果品中OTA的方式。活性炭、沸石、硅藻土等物理吸附劑可用于OTA等多種真菌毒素的脫毒。蒙脫石和殼聚糖微球能吸附去除葡萄酒中60%～100%的OTA，特別是蒙脫石效果較佳，且對葡萄酒特性破壞很小，很少吸收其中的多酚和花青素等有益成分[88]。

5.2 化學控制

果品及其制品中OTA污染的化學控制主要包括殺菌劑和消毒劑的使用。嘧菌環(huán)胺、咯菌腈、苯氧威等化學殺菌劑可以防控果園中炭黑曲霉等產(chǎn)毒真菌對葡萄的侵染以及OTA的積累[89-91]。但采前殺菌劑的長期使用會導致真菌抗性的不斷積累，防控效果越來越差。另外，隨著人們對公眾健康的日益關注，采后殺菌劑的使用越來越受到限制，甚至被禁止使用。消毒劑一般在加工或銷售前，結(jié)合清洗或熱處理等操作對水果進行表面消毒，能夠有效抑制產(chǎn)毒真菌在水果表面的定植。消毒劑中的臭氧由于其高效、對品質(zhì)影響小、適用于加工過程以及環(huán)境友好等優(yōu)點被廣泛關注。早在2004年，美國食品和藥品監(jiān)督管理局建議蘋果汁和蘋果酒生產(chǎn)中使用臭氧消毒以降低病原菌的侵染。有研究發(fā)現(xiàn)，臭氧不僅能夠有效地控制赭曲霉、炭黑曲霉等OTA產(chǎn)生菌的生長，抑制孢子的萌發(fā)[92-93]，還能有效地降解OTA[94]。

5.3 生物控制

果品及其制品中OTA污染的生物控制主要包括微生物對OTA的吸附作用、拮抗微生物抑制產(chǎn)毒菌及其毒素的積累和微生物對OTA的降解作用。酵母和黑色曲霉均對OTA具有吸附作用，其對OTA的吸附脫除作用可能與其細胞壁的糖類物質(zhì)（葡聚糖、甘露聚糖、殼聚糖等）有關。拮抗微生物主要通過抑制產(chǎn)毒真菌的生長進而抑制OTA的積累。研究發(fā)現(xiàn)有多種細菌和真菌能夠降解OTA。對不同微生物體內(nèi)OTA降解機制的研究表明，OTA的生物降解主要是通過斷裂酰胺鍵，將OTA水解成L-β-苯丙氨酸和基本無毒的OTα實現(xiàn)的[99-101]（表7）。

表7 果品及其制品中OTA污染的微生物控制Table7 Microbiological control of OTA contamination in fruits, nuts and related products

6 結(jié) 語

水果、堅果及其制品是我國重要的食用消費品，而OTA是主要污染果品及其制品的真菌毒素之一。本文綜述了OTA的生物合成、果品及其制品中OTA檢測技術(shù)、污染狀況與控制等內(nèi)容。OTA生物合成途徑的逐漸揭示為將來探索針對OTA合成過程中的關鍵酶或基因的阻控技術(shù)和產(chǎn)品提供了可能，而如何快速、高效地探尋出針對特定靶標酶或基因的阻控技術(shù)和產(chǎn)品成為其中的重點和難點。對果品及其制品中OTA污染狀況的準確認識和對暴露風險的有效評估均離不開毒素檢測技術(shù)的發(fā)展，然而利用HPLC-MS/MS等儀器的OTA檢測有時間相對滯后的缺點，難以對果品及其制品進行現(xiàn)場檢測分析。因此，對果品及其制品的快速、高效、高靈敏度而又經(jīng)濟實用的現(xiàn)場檢測技術(shù)，尤其是基于抗原、抗體和核酸適配體的快速檢測技術(shù)的開發(fā)與應用是未來關鍵的發(fā)展方向。無論是大型儀器檢測還是快速檢測，快速、高效的前處理技術(shù)的運用都是保證OTA提取率、減少損失、避免雜質(zhì)干擾的重要手段。在果品及其制品中OTA污染的控制方面，抑制產(chǎn)毒菌的侵染是OTA污染防控的關鍵之一，除抗性品種的栽培和科學的田間管理外，化學殺菌劑和消毒劑的使用是重要的抑菌措施?；瘜W殘留的問題一直困擾著生產(chǎn)者和消費者，而生物控制具有環(huán)境友好的優(yōu)點，因此采取化學和生物控制相結(jié)合的方法，開發(fā)高效、低毒的殺菌劑、消毒劑和環(huán)境友好的拮抗微生物產(chǎn)品能夠更好地避免產(chǎn)毒真菌侵入果樹體內(nèi)，減少果品攜帶產(chǎn)毒菌的可能性。此外，對污染果品中OTA的降解去除也是果品及其制品中OTA污染控制的重要組成部分，其中射線輻照和臭氧處理是降解OTA重要的理化方法，然而射線和臭氧不具有專一性，可能破壞果品及其制品的營養(yǎng)品質(zhì)，因此射線和臭氧劑量等條件的優(yōu)化必須以保證其營養(yǎng)品質(zhì)為前提。另外，微生物及其產(chǎn)生的解毒酶對OTA的降解具有反應溫和、專一性強的特點，因此探索降解OTA的微生物資源和研發(fā)專一、高效的生物降解酶制劑等產(chǎn)品也是今后OTA防控應重點關注的領域。