真菌毒素吸附劑開發(fā)及吸附效果評(píng)價(jià)方法研究進(jìn)展

施晶晶，何貝貝，劉寬博，王永偉，王 麗，李愛科

（國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院 糧食品質(zhì)營(yíng)養(yǎng)研究所，北京 100037）

真菌毒素是由產(chǎn)毒真菌在農(nóng)產(chǎn)品生長(zhǎng)、運(yùn)輸和儲(chǔ)藏過程中產(chǎn)生的有毒次級(jí)代謝產(chǎn)物[1]。在已知的 400多種真菌毒素中，我國(guó)受黃曲霉毒素（Aflatoxin，AFT）、玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEN）和嘔吐毒素（Deoxynivalenol，DON）污染最為嚴(yán)重[2-4]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，真菌毒素污染了全球約25%的糧食作物。真菌毒素嚴(yán)重污染的糧油加工副產(chǎn)物等飼料資源會(huì)危害動(dòng)物機(jī)體健康，誘發(fā)細(xì)胞毒性、腸道毒性、免疫毒性、生殖毒性、遺傳毒性和致癌性等，多種真菌毒素的協(xié)同效應(yīng)還會(huì)增強(qiáng)其毒性[5-7]。此外，真菌毒素還可與葡萄糖苷、硫酸鹽、乙?；凸入赘孰牡裙倌軋F(tuán)形成隱蔽型真菌毒素，部分隱蔽型真菌毒素會(huì)在動(dòng)物腸道發(fā)生水解并釋放出原型毒素[8]，進(jìn)一步產(chǎn)生毒害效應(yīng)。有研究表明，通過血液循環(huán)糖基玉米赤霉醇（ZEN-14GlcA），α-糖基玉米赤霉醇（ZEL-14GlcA）和 β-糖基玉米赤霉醇（ZOL-14GlcA）等隱蔽型玉米赤霉烯酮可經(jīng)過胃、肝臟和腸道等器官代謝與ZEN相互轉(zhuǎn)化[9]。受提取方法和洗脫流失等因素干擾，隱蔽性真菌毒素難以通過常規(guī)的檢測(cè)方法分析測(cè)定。因此，真菌毒素及隱蔽型真菌毒素的危害均應(yīng)受到關(guān)注。

目前，水洗法、氧化法、熱處理法、生物降解法和光催化法等新型脫毒方法在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面尚面臨諸多挑戰(zhàn)，而吸附劑物理吸附法相對(duì)經(jīng)濟(jì)實(shí)用，有著更為廣泛的應(yīng)用前景。

1 吸附劑的種類

當(dāng)前，真菌毒素吸附劑主要包含了鋁硅酸鹽類、碳材料、有機(jī)高分子吸附劑、生物吸附劑、新型吸附材料等。

1.1 鋁硅酸鹽類

鋁硅酸鹽類吸附劑主要以我國(guó)《飼料原料目錄》中列出的凹凸棒石、蒙脫石、高嶺土和沸石粉為主[10]，該類吸附劑對(duì)帶極性基團(tuán)的AFT表現(xiàn)出了較好的吸附性，而對(duì)弱極性的ZEN和DON吸附效果相對(duì)較弱。ZEN和DON兩者之間分子性質(zhì)的差異導(dǎo)致實(shí)際吸附效果的不同，而 DON更難被吸附脫除。

蒙脫石（Montmorillonite，MMT），主要來源于膨潤(rùn)土，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2[Si4O10](OH)2·nH2O。根據(jù)層間填充的元素，天然 MMT可分為鈣基和鈉基。我國(guó)礦石基本都是鈣基，該種 MMT陽離子交換容量小，不利于吸附，通過增大陽離子交換容量對(duì) MMT進(jìn)行改性是增強(qiáng)其吸附效果的有效方法。無機(jī)改性是最常見的改性方法，該方法通過離子交換方式在層間引入柱化劑，再經(jīng)過熱處理將柱化劑熱解成氧化物，制備出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的柱撐MMT，達(dá)到增大比表面積和增強(qiáng)吸附效果的目的。張穎莉等[11]通過構(gòu)建單金屬（鋁、鈦、鐵）和雙金屬（鋁鐵、鋁鈦、鐵鈦）柱撐 MMT，采用體外模擬的方式分析了其對(duì)DON的吸附效果，結(jié)果表明，在pH 2.0條件下，3 h內(nèi)AlTi-MMT對(duì)DON的吸附率達(dá)到34.63%，11 h內(nèi)的解吸附率小于8%，同時(shí)吸附動(dòng)力學(xué)表明存在化學(xué)吸附，解吸附動(dòng)力學(xué)結(jié)果也表明以化學(xué)吸附為主導(dǎo)，不易解吸附。

有機(jī)碳鏈的引入也可以提升 MMT對(duì)弱極性真菌毒素的吸附力。Zhang等[12]通過離子交換的方式在 MMT層板間引入陽離子表面活性劑十八烷基三甲基溴化銨（C21H46BrN）進(jìn)行改性，改性后對(duì) AFB1、ZEN、DON吸附量（mg/g）分別達(dá)到9.23、9.33和2.13。然而，由于在MMT層板引入季銨鹽陽離子，導(dǎo)致了極性活性位點(diǎn)的減少，因此，兩性離子表面活性劑不但可以提供疏水性的有機(jī)碳鏈，還不易置換出MMT層間的陽離子。Wang等[13]使用十二烷基二甲基甜菜堿（BS-12）和月桂酰胺丙基甜菜堿（LAB-35）改性 MMT，改性后的 MMT對(duì)極性 AFB1比對(duì)弱極性的ZEN吸附效果更高，原因是改性后的 MMT通過離子偶極子和疏水作用協(xié)同吸附AFB1，而僅通過疏水作用吸附ZEN。王金榮等[14]利用植物提取物穿心蓮內(nèi)酯改性MMT，在噴漿玉米皮添加1%脫毒劑混合放置24 h，對(duì)AFB1和ZEN的吸附率分別為62.60%和43.38%。張海龍等[15]對(duì)榴蓮皮和茶籽殼進(jìn)行酸浸泡和大氣壓冷等離子體處理制備 AFB1脫毒劑，在AFB1濃度為1 μg/mL，脫毒劑的添加量為6 mg/mL時(shí)，吸附率可實(shí)現(xiàn)100%。

凹凸棒土（Attapulgite，ATP）化學(xué)結(jié)構(gòu)是Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4·4H2O，是一類層狀三明治結(jié)構(gòu)的化合物（中間為鎂氧八面體，上下為硅氧四面體），微觀形態(tài)為針狀。裴婭曉等[16]利用ATP吸附玉米毛油中的 ZEN（8.026 mg/kg），結(jié)果表明，隨著ATP添加量的增大，ZEN的脫除率逐漸增加，當(dāng)加入4%wt時(shí)，吸附率達(dá)到22.21%。高嶺土（Kaolin）化學(xué)結(jié)構(gòu)是Al4(Si4O10)(OH2)8，硅氧四面體和鋁氫氧八面體按照 1∶1構(gòu)成。Spasojevi?等[17]通過利用十八烷基二甲基芐基銨（ODMBA）增大高嶺土的陽離子交換容量，結(jié)果表明，有機(jī)高嶺土對(duì)ZEN的吸附隨固相含量的增加和ODMBA含量的增加而增加，pH 3.0條件下，90%的陽離子交換容量，最大吸附量達(dá)39.2 mg/g。Raj等[18]體內(nèi)評(píng)價(jià)改性斜發(fā)沸石對(duì)AFB1的脫毒效果，研究表明添加改性斜發(fā)沸石有助于提高肉雞生產(chǎn)性能和降低組織中AFB1殘留。

圖1 鋁硅酸鹽類吸附劑對(duì)AFT、ZEN和DON的吸附機(jī)制Fig.1 The adsorption mechanism of aluminosilicate on AFT, ZEN and DON

鋁硅酸鹽類吸附劑與真菌毒素結(jié)合機(jī)制尚未清楚。有研究表明[19]，吸附強(qiáng)極性的AFT，主要借助層間陽離子對(duì)AFT偶極相互作用和有機(jī)改性劑對(duì)AFT的疏水作用。對(duì)于親油性ZEN，親油性有機(jī)質(zhì)為ZEN提供吸附力，疏水相互作用為主要吸附機(jī)制。但對(duì)弱極性 DON，DON親水性強(qiáng)且空間位阻大，改性鋁硅酸鹽無法高效吸附，因而探究DON吸附機(jī)制是解決低吸附率的關(guān)鍵。

1.2 碳材料

碳材料是由碳元素組成的無恒定結(jié)構(gòu)的材料，因其具有高的比表面積和多孔結(jié)構(gòu)特性，也表現(xiàn)出較高的體外真菌毒素吸附率。碳材料具有羧基、酚羥基、內(nèi)酯基和羰基等含氧官能團(tuán)，其中酸性官能團(tuán)易吸收極性物質(zhì)，堿性官能團(tuán)易吸收弱極性物質(zhì)。碳材料的來源和制備工藝均會(huì)影響吸附性能。根據(jù)原料來源主要分為木質(zhì)類、果殼類、煤質(zhì)類和石油類。Sun等[20]以殼聚糖和累托石為前體，通過水熱處理制備累托石負(fù)載的殼聚糖質(zhì)碳納米材料，研究指出有機(jī)碳含量決定了吸附能力的高低，最大吸附能力達(dá)到13.90 mg/g。

活性炭是一種常用的食品加工助劑，由煤炭、褐煤、泥煤等非木質(zhì)為原料制成，其結(jié)構(gòu)主要由類石墨微晶和非晶質(zhì)碳通過無規(guī)則的相互交錯(cuò)連接而成，該結(jié)構(gòu)決定了活性炭具有大量的中孔和微孔，在油脂脫色和除臭等領(lǐng)域發(fā)揮了優(yōu)異的吸附性能。近年來，活性炭在真菌毒素脫除領(lǐng)域的研究也逐漸增多。黃偉鋒等[21]以堿煉脫酸玉米油為研究對(duì)象，添加 2.5%活性炭，80 ℃條件下可在20 min內(nèi)對(duì)ZEN的吸附率達(dá)到87.11%，ZEN含量由 4 481.06 μg/kg 降至 608.46 μg/kg。Kalagatur等[22]利用麻瘋樹種子殼制備活性炭，該種活性炭的比表面積和微孔面積分別為822.78 m2/g和255.36 m2/g，對(duì)ZEN的最大吸附量達(dá)到了23.14 g/mg。通過體外細(xì)胞試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該種活性炭能降低細(xì)胞內(nèi)活性氧和 Caspase3水平，有效緩解ZEN誘導(dǎo)Neuro-2A細(xì)胞毒性，降低了細(xì)胞的死亡率。為提升吸附材料的重復(fù)使用率和分離效果，González-Jartín 等[23]基于磁性Fe3O4顆粒，以活性炭、膨潤(rùn)土和氧化鋁構(gòu)建納米復(fù)合材料，體外水溶液條件下對(duì)真菌毒素的去除率高達(dá)87%，其中對(duì)AFT和ZEN的吸附率達(dá)到90%以上。有研究發(fā)現(xiàn)活性炭對(duì)弱極性的DON也具有較高效的吸附特性。李靜靜等[24]通過椰殼炭包覆酸化MMT吸附DON，以仔豬為試驗(yàn)對(duì)象飼喂含2 500 μg/kg嘔吐毒素玉米，生長(zhǎng)性能結(jié)果表明，加入該種吸附劑組的仔豬平均日增重最高。萬晶[25]評(píng)價(jià)了三種改性 MMT和炭化 MMT（FH-FCC）對(duì)DON的吸附效果，體外試驗(yàn)結(jié)果表明，僅有FH-FCC對(duì)DON的吸附率達(dá)到94.9%，豬腸上皮細(xì)胞（IPEC-J2）模型研究表明FH-FCC可提升細(xì)胞存活率。斷奶仔豬飼喂試驗(yàn)表明，F(xiàn)H-FCC可降低血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶和肌酸磷酸激酶的含量，緩解 DON誘導(dǎo)的斷奶仔豬應(yīng)激反應(yīng)和腸道損傷，改善了豬的生長(zhǎng)性能和血清抗氧化能力。

植物炭黑主要來源于杉木屑、松木屑或竹屑，由炭化和活化的工藝制備[26]。因植物炭黑廉價(jià)且安全性高，《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760—2014）規(guī)定植物炭黑可作為著色劑，最大添加量為5 g/kg，最具有代表性的食品為黑色冰激凌。2020年《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第258號(hào)》規(guī)定[27]植物炭黑可作為新型飼料添加劑用于仔豬喂養(yǎng)，植物炭黑添加量為1 000 mg/L時(shí)，對(duì)500 ng/mL ZEN吸附率可以達(dá)到95%。劉淑杰等[28]研究表明，植物炭黑可緩解因ZEN所致的生長(zhǎng)性能降低和肝臟損傷，能明顯改善大鼠卵巢組織形態(tài)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了大鼠的血清抗氧化功能和免疫功能。吳杰等[29]研究表明，添加1 000 mg/L植物炭黑可以改善DON對(duì)斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能和血清抗氧化能力的下降，抑制小腸二糖酶活性異常增高。

1.3 有機(jī)高分子吸附劑

有機(jī)高分子吸附劑是一類具有多孔且高度交聯(lián)的聚合物。甲殼素是乙酰葡萄糖組成的直鏈多聚糖，可從蝦、蟹和貝殼等生物質(zhì)中獲得，具有無毒、生物相容性好、可降解等優(yōu)點(diǎn)。王國(guó)珍等[30]利用甲殼素制備成微球結(jié)構(gòu)吸附玉米葉片和豬飼料中的DON，1%wt甲殼素微球溶液噴灑玉米植株（80 μg/mL），48 h后玉米葉面中DON降低了85%；將 0.5%wt甲殼素微球加入豬飼料（2 350 μg/kg），經(jīng)過 75 ℃混合處理 1 h，35 ℃和濕度65%條件下吸附平衡24 h，DON的脫除率達(dá)到 70.2%。殼聚糖是甲殼素脫乙?；蟮囊环N多糖，Zhao等[31]首先利用戊二醛交聯(lián)殼聚糖制備交聯(lián)殼聚糖聚合物，多種真菌毒素共存下，該種吸附劑對(duì) AFB1和 ZEN吸附率分別達(dá)到 73%和94%，但對(duì)DON無吸附效果。腐殖酸（humic acid，HA）是芳香族及其多種官能團(tuán)構(gòu)成的高分子有機(jī)酸。Haus等[32]通過大鼠試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，添加1%wt的HA可以緩解DON誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激。纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖，經(jīng)過碳化的纖維素微球擁有高比表面積和豐富的孔道結(jié)構(gòu)；茶多酚和單寧作為多羥基化合物可提供豐富的羥基，具有抗氧化和抑菌功能。王國(guó)珍等[33]通過將茶多酚和單寧分別負(fù)載于磁性纖維素碳化微球表面獲得吸附劑，加入0.5%wt脫毒劑處理1 300 μg/kg DON污染的雞飼料，可實(shí)現(xiàn)75%～92%的脫毒率。

圖2 有機(jī)高分子對(duì)AFT、ZEN和DON的吸附機(jī)制Fig.2 The adsorption mechanism of organic polymer on AFT, ZEN and DON

有機(jī)高分子吸附劑主要基于自身多孔隙結(jié)構(gòu)和疏水性的特點(diǎn)，孔結(jié)構(gòu)中擁有豐富的氨基和羥基提供活性位點(diǎn)，疏水性為AFT和ZEN提供吸附力。

1.4 生物吸附劑

生物吸附劑主要利用失活的細(xì)菌/真菌細(xì)胞表面吸附真菌毒素，主要包含了乳酸菌（乳桿菌、雙歧桿菌、鏈球菌和乳球菌等）和酵母菌（釀酒酵母、熱帶假絲酵母、畢赤酵母和法菲酵母等）。不同的微生物細(xì)胞對(duì)真菌毒素表現(xiàn)出不同的吸附能力，細(xì)胞璧結(jié)構(gòu)中肽聚糖、堿性氨基酸、硫醇和酯類的化合物決定了其具有吸附性能[34]。Sangsila等[35]體外評(píng)價(jià)8株戊糖乳桿菌對(duì)ZEN的吸附效果，ZEN濃度為74.70 μg/mL，菌株JM0812對(duì)其吸附率高達(dá) 83.17%。Liew等[36]對(duì)干酪乳桿菌進(jìn)行了體外和體內(nèi)評(píng)價(jià)，1 h內(nèi)熱處理細(xì)胞對(duì)AFB1吸附率達(dá)到81%。酵母活細(xì)胞或失活細(xì)胞對(duì)真菌毒素均有吸附性能，酵母細(xì)胞壁多糖成分中葡聚糖和甘露聚糖對(duì)真菌毒素吸附效果存在差異。Lu等[37]發(fā)現(xiàn)當(dāng)ZEN與酵母細(xì)胞壁接觸時(shí)，β-1,3-葡聚糖和β-1,6-葡聚糖的三維結(jié)構(gòu)在吸附機(jī)理中起主要作用，堿不溶性 β-1,3-葡聚糖形成復(fù)雜且高密集的枝狀結(jié)構(gòu)，提供大量的結(jié)合位點(diǎn)用于吸附ZEN，堿溶性β-1,6-葡聚糖可增強(qiáng)吸附結(jié)合力。Poloni等[38]利用活性釀酒酵母菌株RC0016與含20 μg/kg AFB1動(dòng)物飼料混合，體外評(píng)價(jià)RC0016對(duì) AFB1的吸附率為 51.2%～97.5%，解吸率為6.3%～8.0%。此外，黑曲霉菌、枯草芽孢桿菌、屎腸球菌和游動(dòng)球菌屬等也能降低真菌毒素含量。

圖3 生物吸附劑對(duì)真菌毒素的吸附機(jī)制Fig.3 The adsorption mechanism of bio-adsorbents on mycotoxins

生物類吸附劑吸附機(jī)制主要基于細(xì)胞壁中活性成分為真菌毒素提供了多種吸附中心，通過氫鍵、離子作用和疏水作用與真菌毒素形成化學(xué)絡(luò)合物[39]。細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成均在吸附過程中扮演了重要的角色，但由于細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和成分的復(fù)雜性，相關(guān)機(jī)制需進(jìn)一步研究[40]。

1.5 新型吸附材料

金屬有機(jī)框架化合物（Metal-Organic Framework，MOF）是由芳香酸或堿的氮、氧多齒有機(jī)配體和無機(jī)金屬離子通過配位鍵形成的多孔配位聚合物，是近年來備受矚目的多孔性吸附新材料。為有效提升AFT和ZEN等非水溶性的真菌毒素吸附問題，黃和等[41]利用堿金屬氫氧化物和環(huán)糊精（CD）制備CD-MOF，被CD-MOF包覆的ZEN水溶解性提升了 89倍，達(dá)到了(52.889±1.240 6)mg/L。在玉米、小麥、花生等固體樣品和油料等液體原料中加入 1%～5%wt的 CD-MOF，真菌毒素的脫出率可達(dá)85%以上。石墨烯基材料是由sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成，Horky等[42]體外模擬氧化石墨烯對(duì)碾碎小麥中的真菌毒素的吸附效果，最佳pH 5.0的條件下，對(duì)AFB1、ZEN和DON的吸附量（mg/g）分別為0.045、0.53和1.69，對(duì)小麥粉中的 Mn、Cu和 Zn微量元素具有非特異性吸附特性。

2 吸附劑吸附效果評(píng)估方法

市售真菌毒素吸附劑產(chǎn)品的組分相對(duì)復(fù)雜，既有單一組分，也有復(fù)合組分。為了達(dá)到高效和廣譜性的脫毒，復(fù)合產(chǎn)品中同時(shí)復(fù)配鋁硅酸鹽類、防霉劑和降解菌/酶，增加了脫毒劑脫毒效果評(píng)價(jià)的難度。迄今為止，我國(guó)《食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2761—2017）和《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13078—2017）雖對(duì)真菌毒素的限量有明確規(guī)定，但尚未發(fā)布關(guān)于吸附劑吸附效果評(píng)價(jià)規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)外僅有少數(shù)國(guó)家有真菌毒素吸附劑的法規(guī)，如歐盟和巴西。體外評(píng)價(jià)、人工胃腸液體外模擬和動(dòng)物試驗(yàn)是目前常用的評(píng)價(jià)方法。

2.1 體外評(píng)價(jià)

2.1.1 真菌毒素體外評(píng)價(jià)

體外評(píng)價(jià)是篩選高效吸附劑最簡(jiǎn)便的方式，目前通常做法是通過加入一定質(zhì)量的吸附劑到固定 pH和固定濃度的真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)品溶液里，通過測(cè)定吸附后真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)品的濃度來計(jì)算脫毒率。該法使用的前提是吸附劑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且不含營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)，體內(nèi)不易被吸收，否則被吸附的真菌毒素很容易被解吸附，造成體外試驗(yàn)與體內(nèi)試驗(yàn)效果的顯著差異。刁亞南等[43]在 60 ℃條件下添加2.4% CTAB到MMT中制備CTAB-MMT，體外評(píng)價(jià)結(jié)果表明，在50 mL濃度為1 μg/mL的AFB1溶液中加入0.1 gCTAB-MMT，37 ℃、120 r/min振蕩8 h，AFB1吸附率達(dá)到97.28%。體外評(píng)價(jià)操作簡(jiǎn)便，有助于吸附劑研發(fā)過程中快速篩選出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，但是該法未考慮基質(zhì)和體內(nèi)等復(fù)雜環(huán)境，無法真實(shí)反映吸附劑的實(shí)際應(yīng)用效果。

2.1.2 營(yíng)養(yǎng)成分體外評(píng)價(jià)

多數(shù)吸附劑以非特異性吸附作用機(jī)制為主，該機(jī)制允許營(yíng)養(yǎng)成分以類似的方式結(jié)合，因而吸附劑是否會(huì)大量吸附營(yíng)養(yǎng)元素是一個(gè)不可忽視的問題。Kihal等[44]體外評(píng)價(jià)膨潤(rùn)土、斜發(fā)沸石、海泡石、MMT、活性炭和酵母細(xì)胞壁對(duì)氨基酸（賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸）和維生素（B1，B2，B3，B6）。在氨基酸吸附過程中，單一氨基酸的平均吸附率為 44.3%，多個(gè)氨基酸共存下的平均吸附率降至19.9%。單一維生素吸附實(shí)驗(yàn)中MMT對(duì)B1的吸附率高達(dá)90.5%，而對(duì)B3吸附率只有4%；多個(gè)維生素共存下所有吸附劑均對(duì) B1有較高吸附，斜發(fā)沸石、海泡石和酵母細(xì)胞壁對(duì)B6有較高吸附，活性炭對(duì)B2的吸附率為0%，膨潤(rùn)土對(duì)B3的吸附率為0%。對(duì)于脂溶性維生素（A、D和E）而言[45]，單一維生素吸附過程中，膨潤(rùn)土和MMT對(duì)維生素 E的吸附量最高，分別為 54.5%和46.3%，海泡石和活性炭吸附量最低，分別為16.6%和18.5%；酵母細(xì)胞壁吸附對(duì)維生素D的吸附率為 20.2%。多種脂溶性維生素共存下，膨潤(rùn)土和 MMT對(duì)維生素 E的吸附量，最高分別為61.8%和50.7%；海泡石最低，吸附率僅為15.4%。該法易操作，但營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)受競(jìng)爭(zhēng)性吸附影響較大，無法反映真菌毒素和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)共存下吸附過程。

2.2 人工胃腸液體外模擬

人工胃腸液體外模擬法基于體外仿生模型，主要通過模擬胃蛋白酶和胰蛋白酶等胃腸道消化酶的消化方式來評(píng)價(jià)吸附劑優(yōu)劣。GAO等[46]利用單胃動(dòng)物仿生消化系統(tǒng)評(píng)價(jià)了吸附劑對(duì)雞飼料中ZEN的降解效果，通過測(cè)定消化前后胃、小腸前段和小腸后段消化液和最終食糜等樣品中 ZEN含量計(jì)算吸附率。該方法的優(yōu)勢(shì)是考慮了飼料基質(zhì)對(duì)毒素吸附的影響，實(shí)現(xiàn)了消化過程中真菌毒素機(jī)體吸收和吸附劑吸附的動(dòng)態(tài)平衡，飼料中釋放的真菌毒素既可以透過半透膜系統(tǒng)排出，也可以結(jié)合到吸附劑上，適合多種毒素共存下的吸附效果評(píng)估。但該法需專業(yè)的設(shè)備，不易操作，評(píng)價(jià)過程中僅引入消化酶，未考慮其他更為復(fù)雜的因素。

2.3 體內(nèi)評(píng)價(jià)法

所有的體外試驗(yàn)結(jié)果都需在動(dòng)物試驗(yàn)評(píng)價(jià)中得要驗(yàn)證，如部分體外評(píng)價(jià)研究表明吸附劑對(duì)氨基酸、維生素、微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有一定的吸附作用，需嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膭?dòng)物試驗(yàn)設(shè)計(jì)和可靠試驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合評(píng)定吸附劑的應(yīng)用效果。動(dòng)物模型的選擇取決于畜禽對(duì)真菌毒素的敏感性，如反芻動(dòng)物可利用瘤胃微生物對(duì)DON和ZEN進(jìn)行去乙酰化和去環(huán)化實(shí)現(xiàn)毒性降低。動(dòng)物飼養(yǎng)期間需要監(jiān)測(cè)生產(chǎn)性能、發(fā)病率、死亡率、靶器官毒性等。李瑞銀等[47]研究了飼糧中含有 AFB19.39 μg/kg，ZEN185.86 μg/kg，DON192.43 μg/kg 條件下，添加0.2 g/kg斜發(fā)沸石在西門塔爾育肥牛上的應(yīng)用效果，結(jié)果表明育肥牛的 ADG、干物質(zhì)采食量（DMI）分別提高了3.57%、1.53%，料重比（F/G）降低了 3.27%；干物質(zhì)（DM）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、粗蛋白質(zhì)（CP）、鈣（Ca）、總磷（TP）、粗脂肪（EE）和表觀消化能有所提升；血清IFN-γ和lgM含量分別提高了3.69%、10.66%，血清IL-1含量降低了12.88%，且減少了肌肉和肝臟中AFB1和DON殘留。該法接近實(shí)際應(yīng)用，是評(píng)估吸附劑有效性最直接的途徑；但只能通過間接指標(biāo)反映脫毒效果，易受到多種因素的影響，操作成本高。

試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)流程的差異也可造成體外評(píng)價(jià)結(jié)果的變異，因此，進(jìn)行體外評(píng)價(jià)和體內(nèi)評(píng)價(jià)綜合評(píng)定能更有效解決彌補(bǔ)單一方法的不足。楊凡等[48]利用檸檬酸緩沖液（pH 3.0）和磷酸鹽緩沖液（pH 6.5）分別配置濃度為1 000 μg/L的ZEN，添加0.2%吸附劑置于不同pH的緩沖液中，37 ℃、150 r/min恒溫振蕩2 h，體外評(píng)價(jià)篩選出3種吸附率達(dá)90%的吸附劑（復(fù)合型A6＞復(fù)合型A4＞改性硅酸鹽 A3）。體內(nèi)試驗(yàn)以母豬為研究對(duì)象，在含有1 mg/kg ZEN的基礎(chǔ)飼糧中分別添加0.2%wt的A3、A4和A6，以母豬血漿中ZEN及其代謝產(chǎn)物（α-玉米赤霉烯醇和 β-玉米赤霉烯醇）的含量為特異性指標(biāo)，結(jié)合生長(zhǎng)性能、器官指數(shù)、陰戶寬度和血清生化指標(biāo)，最終確定復(fù)合型 A4緩解ZEN毒性作用效果最優(yōu)。該法不僅快速篩選優(yōu)質(zhì)吸附劑，而且體內(nèi)試驗(yàn)真實(shí)展現(xiàn)脫毒效果，有助于吸附劑的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

3 展望

目前，脫毒劑產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用主要面臨著以下問題：（1）產(chǎn)品普適性：真菌毒素種類多，同一類真菌毒素也有很多衍生結(jié)構(gòu)，很難有一種脫毒劑能夠?qū)崿F(xiàn)廣譜性脫毒。（2）吸附結(jié)果全面性：吸附效果準(zhǔn)確性取決于毒素含量檢測(cè)結(jié)果，復(fù)雜基質(zhì)檢測(cè)中忽視了隱蔽型真菌毒素，容易造成實(shí)際脫毒效果的不確定性。（3）評(píng)價(jià)方法差異性：真菌毒素吸附劑尚無統(tǒng)一的吸附效果評(píng)價(jià)方法，體外評(píng)價(jià)和體內(nèi)評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式是目前篩選高效吸附劑的有效手段。（4）吸附機(jī)制復(fù)雜性：對(duì)于不同真菌毒素而言，吸附率很大程度上取決于真菌毒素分子本身的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，極性和弱極性吸附機(jī)制并不適合所有真菌毒素。因此，獲得高競(jìng)爭(zhēng)性的吸附材料需要解析吸附劑對(duì)不同真菌毒素吸附機(jī)制，也需要深入開展“降解菌+降解酶+吸附劑”的協(xié)同吸附降解作用。