◎ 宋娓娜，薛笛笛，路 飛,2，李國(guó)德，肖志剛,2，史夢(mèng)娜，張一凡,2

（1.沈陽(yáng)師范大學(xué) 糧食學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110034；2.沈陽(yáng)市糧油深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽(yáng) 110034）

1 米酵菌酸的認(rèn)識(shí)歷程

米酵菌酸（Bongkrekic acid，BA）是一種毒性極強(qiáng)的毒素，由椰毒假單胞菌酵米面亞種產(chǎn)生。1895年，印度尼西亞報(bào)道了第一例記錄在案的由米酵菌酸引起的食物中毒病例，中毒的原因是食用了某種致病菌污染的由米根霉制曲發(fā)酵椰子制成的美食丹貝（Tempeh）。VANVEEN等[1]成功分離出致病菌并命名為“Bongbrek Bacerium”，并且鑒定出毒素米酵菌酸。在20世紀(jì)60年代，此種致病菌被命名為“Pseudomonas cocovenenans”，譯成中文即為椰毒假單胞菌。我國(guó)的米酵菌酸中毒事件多發(fā)生于東北地區(qū)，最早在酵米面食品中被報(bào)道。隨著中毒事件相繼發(fā)生，相關(guān)專家展開研究，并于1979年將致病菌命名為酵米面黃桿菌（Flavobacterium farinofermentansnov. sp.）[2]。從20世紀(jì)70年代開始，不斷有學(xué)者對(duì)此致病菌進(jìn)行深入研究并重新命名。目前該病菌在我國(guó)2020年9月11日發(fā)布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 4789.29—2020中被命名為唐菖蒲伯克霍爾德氏菌（椰毒假單胞菌酵米面亞種）[Burkholderia gladioli（Pseudomonas cocovenenanssubsp.farino fermentans）]。

2 米酵菌酸的理化性質(zhì)及檢測(cè)方法

2.1 米酵菌酸的理化性質(zhì)

米酵菌酸的化學(xué)式為C28H38O7，分子量為486.61 g·mol-1，化學(xué)名為3-羧甲基-17-甲氧基-6,8,21-三甲基二十二碳-2,4,8,12,14,18,20-七烯二酸，是具有分支結(jié)構(gòu)的、一種高不飽和的三羧基脂肪酸，屬于聚酮化合物[3]。用椰毒假單胞菌酵米面亞種發(fā)酵脫脂椰肉，發(fā)酵結(jié)束后反復(fù)用pH值為8的水萃取發(fā)酵物后調(diào)pH值至2～3，再用石油或乙醚萃取可提純米酵菌酸。米酵菌酸是無(wú)色無(wú)味的白色無(wú)定形固體，熔程為50～60 ℃，易溶于堿性水溶液及乙醚、石油醚、氯仿、甲醇等有機(jī)溶劑。米酵菌酸的熱穩(wěn)定性好，在120 ℃的條件下處理1 h，其結(jié)構(gòu)仍不被破壞，但耐酸性差且對(duì)日光和氧化劑不穩(wěn)定，易吸附于活性炭[4-5]。米酵菌酸在2%的NaHCO3溶液中的比旋光度為在95%乙醇中比旋光度為+105°。米酵菌酸的甲醇溶液有兩個(gè)紫外吸收峰，分別是237 nm（?=3 200）和267 nm（?=36 700）。米酵菌酸在銨鹽溶液中的紫外吸收峰為239 nm（?=40 600）和263 nm（?=40 600）。

2.2 米酵菌酸的檢測(cè)方法

目前對(duì)于食品中米酵菌酸的檢測(cè)方法有很多，主要有薄層色譜法、紫外分光光度法、高效液相色譜法、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法、超高效液相色譜-四極桿/靜電場(chǎng)軌道阱高分辨質(zhì)譜、QuEChERS-UHPLCMS/MS和膠體金免疫層析法等（表1）[6-8]。

表1 米酵菌酸的檢測(cè)方法表

3 米酵菌酸的合成機(jī)制及中毒機(jī)理

3.1 米酵菌酸的合成機(jī)制

米酵菌酸是在一種復(fù)雜的I型聚酮合酶（Modular Type Ipolyketide Synthase，PKS）的催化作用下，通過組裝主骨架和β-支鏈合成的。該I型聚酮合酶的生物合成基因簇bonLJKFGABCDHIM是NADINE等[9]在DSMZ 11318株致病菌的基因組中發(fā)現(xiàn)的，且該團(tuán)隊(duì)對(duì)bon基因簇進(jìn)行了功能推斷。主骨架組裝的起始模塊是由bonJ和bonK編碼的游離乙酰轉(zhuǎn)移酶先活化丙二酰再將其裝載到酰基載體蛋白上合成的，隨后在酮基合酶的作用下，通過10次克萊森縮合反應(yīng)使丙二酰單元的結(jié)構(gòu)線性擴(kuò)展，產(chǎn)生了米酵菌酸的聚酮骨架，由bonE編碼的烯醇還原酶、酮基還原酶和脫水酶進(jìn)行了β位酮基的還原過程。β-支鏈由bonF編碼的酮基合酶和由bonG編碼的3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A合成酶以及bonHI編碼的烯酰-CoA水合酶和?；d體蛋白共同催化形成。bonM編碼的O-甲基轉(zhuǎn)移酶將C-17上的羥基甲基化，而bonL編碼的細(xì)胞色素P450單加氧酶則使產(chǎn)生的脫氧米酵菌酸最終氧化成米酵菌酸。彭子欣等[10]在致病菌株Co14基因組中也發(fā)現(xiàn)了bon基因簇，而在非產(chǎn)毒株的基因組中并沒有發(fā)現(xiàn)bon基因簇，推測(cè)可能是外來(lái)的米酵菌酸生物合成基因簇融入了椰毒假單胞菌酵米面亞種的基因后使之產(chǎn)生了進(jìn)化。

3.2 米酵菌酸的中毒機(jī)理

米酵菌酸在人體內(nèi)主要經(jīng)消化道黏膜吸收，隨血液分布到全身。米酵菌酸能夠特異性與線粒體腺嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)運(yùn)體結(jié)合并使其構(gòu)型發(fā)生不可逆的改變，從而抑制線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔的開放性，使二磷酸腺苷與三磷酸腺苷之間的交換受阻，進(jìn)而造成細(xì)胞功能障礙，甚至細(xì)胞和人體的死亡。

4 米酵菌酸的減毒方法

目前對(duì)于進(jìn)入體內(nèi)的米酵菌酸還未有完善的解毒方法，多數(shù)學(xué)者的研究重點(diǎn)主要放在如何降解食品中的米酵菌酸，主要分為物理法、化學(xué)法和微生物法。①物理法。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)米酵菌酸能被紫外光有效地降解，且對(duì)于米酵菌酸的降解效果符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，當(dāng)米酵菌酸的初始濃度為2.5 μg·L-1，紫外光的強(qiáng)度達(dá)到187 μW·cm-2，液層厚度為2 mm時(shí)，2 h后的降解率可達(dá)到96.82%[11]。②化學(xué)法。椰毒假單胞菌酵米面亞種在含2%的鹽且用乙酸酸化到pH值為4.5的培養(yǎng)基中產(chǎn)生的米酵菌酸最少[12]。然而，物理法繁雜、難操作，化學(xué)法易帶入有毒試劑，且兩者都會(huì)對(duì)食品的物性以及品質(zhì)產(chǎn)生影響，因此不適合應(yīng)用于食品產(chǎn)業(yè)中。③微生物法。微生物法主要包括微生物吸附法和微生物降解法，其中微生物吸附法是利用菌體細(xì)胞對(duì)毒素的吸附作用。例如，劉鵬等[13]研究出植物乳桿菌X1對(duì)米酵菌酸有自發(fā)吸附作用，且短時(shí)高效，吸附后不易解吸。微生物降解法則是微生物產(chǎn)生代謝產(chǎn)物或酶對(duì)毒素進(jìn)行降解，但目前還未有成功研究。此外，還可以對(duì)致病菌進(jìn)行改造來(lái)達(dá)到去毒或減毒的目的。NADINE等[9]和彭子欣等[14]分別在東南亞椰子發(fā)酵食品和中國(guó)酵米面食品的致病菌中發(fā)現(xiàn)了bon基因簇，而非產(chǎn)毒菌株未發(fā)現(xiàn)，因此可通過敲除bon基因簇來(lái)實(shí)現(xiàn)消除米酵菌酸的產(chǎn)生。

5 結(jié)語(yǔ)與展望

綜上所述，就米酵菌酸的檢測(cè)方法來(lái)看，因?yàn)橐桩a(chǎn)米酵菌酸的食品如銀耳、米粉、發(fā)酵玉米食品等已有大規(guī)模的生產(chǎn)，所以快速、便捷、大批量和低成本檢測(cè)是其必然趨勢(shì)。就米酵菌酸的合成機(jī)制來(lái)看，已有科學(xué)家對(duì)米酵菌酸的合成機(jī)制進(jìn)行探索，下一步可以通過探究合成米酵菌酸的底物和米酵菌酸的降解產(chǎn)物之間的關(guān)系進(jìn)一步了解米酵菌酸的降解機(jī)制。就食品米酵菌酸的減毒來(lái)看，目前還未找到徹底去除米酵菌酸的方法，對(duì)于微生物降解法而言，能降解米酵菌酸的微生物還未篩選出來(lái)，可以以米酵菌酸為底物，從易產(chǎn)米酵菌酸的食品中篩選出抗米酵菌酸或能降解米酵菌酸的微生物，并研究其抗性機(jī)制或降解機(jī)制，進(jìn)而完善米酵菌酸的生物降解途徑。