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黃曲霉毒素 B1 生成:時(shí)間-水分活度-溫度模型

更新時(shí)間:2025-03-05      點(diǎn)擊次數(shù):548

Sonia Marín, Laila Aldars-García, Francisco Molino, Antonio J. Ramos, Vicente Sanchis, Aflatoxin B1 production: A time–water activity–temperature model,

Fungal Biology, Volume 128, Issue 8, Part B,2024, Pages 2399-2407,


研究背景

研究對(duì)象:文章研究了黃曲霉(Aspergillus flavus)在玉米提取物瓊脂(MEA)和玉米粒上的生長和黃曲霉毒素B1aflatoxin B1)的產(chǎn)生。

研究背景:黃曲霉是一種常見的土壤真菌,能夠在高溫和高濕環(huán)境下生長,并產(chǎn)生致癌的黃曲霉毒素。玉米是全球范圍內(nèi)易受真菌污染和霉菌毒素污染的農(nóng)產(chǎn)品之一。氣候變化預(yù)計(jì)會(huì)增加歐洲玉米中黃曲霉毒素B1的存在。

 

研究目的

研究目標(biāo):開發(fā)預(yù)測模型,評(píng)估溫度和水分活度(water activity, aw)對(duì)黃曲霉生長和黃曲霉毒素B1產(chǎn)生的影響,特別是在動(dòng)態(tài)溫度條件下的預(yù)測。

 

研究方法

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)溫度條件下,研究了黃曲霉在玉米提取物瓊脂和玉米粒上的生長和黃曲霉毒素B1的產(chǎn)生。靜態(tài)實(shí)驗(yàn)在20-35°C和水分活度0.84-0.90的條件下進(jìn)行。動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)則模擬了溫度變化的環(huán)境。

模型構(gòu)建:使用溫度、水分活度和時(shí)間作為解釋變量,構(gòu)建了黃曲霉生長和黃曲霉毒素B1產(chǎn)生的概率模型。

所有情況下的水分活度均在 AquaLab Series 3 Addium Inc., WA, USA 上測定,準(zhǔn)確度為 ±0.003。


 

主要發(fā)現(xiàn)

1. 生長預(yù)測:

   在靜態(tài)條件下,黃曲霉的生長概率模型顯示出較高的擬合度(99%的一致性)。

   在動(dòng)態(tài)條件下,模型對(duì)玉米提取物瓊脂上的生長預(yù)測較為準(zhǔn)確,但在玉米粒上的預(yù)測存在一定的偏差,可能是由于玉米粒中營養(yǎng)物質(zhì)的可用性較低。

 

2. 黃曲霉毒素B1產(chǎn)生預(yù)測:

   在靜態(tài)條件下,黃曲霉毒素B1的產(chǎn)生概率模型顯示出較低的水分活度和溫度會(huì)延遲毒素的產(chǎn)生。

   在動(dòng)態(tài)條件下,模型對(duì)玉米提取物瓊脂上的毒素產(chǎn)生預(yù)測存在較大偏差,而在玉米粒上的預(yù)測則顯示出更高的毒素產(chǎn)生概率,表明玉米??赡茉谀承l件下更容易觸發(fā)毒素的產(chǎn)生。

 

3. 水分活度和相對(duì)濕度的動(dòng)態(tài)變化:

   在動(dòng)態(tài)溫度條件下,水分活度和相對(duì)濕度的變化對(duì)黃曲霉的生長和毒素產(chǎn)生有顯著影響。特別是在玉米粒中,水分活度的降低并未全完抑制素毒的產(chǎn)生,反而可能在某些情況下觸發(fā)了毒素的合成。

 

結(jié)論

模型適用性:在玉米提取物瓊脂上,模型對(duì)黃曲霉生長的預(yù)測較為準(zhǔn)確,但在玉米粒上的預(yù)測存在一定偏差,表明在實(shí)際食品基質(zhì)中,營養(yǎng)物質(zhì)的可用性和基質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)真菌生長和毒素產(chǎn)生有重要影響。

未來研究方向:未來的研究應(yīng)關(guān)注更廣泛的溫度變化范圍,改進(jìn)水分活度的建模,并進(jìn)一步研究在實(shí)際食品基質(zhì)中從生長數(shù)據(jù)預(yù)測毒素積累的方法。

 

應(yīng)用意義

食品安全:該研究為玉米等谷物在收獲后儲(chǔ)存和干燥過程中的真菌生長和毒素產(chǎn)生提供了預(yù)測工具,有助于制定更有效的食品安全控制策略。

 

這篇文章為黃曲霉在玉米中的生長和毒素產(chǎn)生提供了重要的預(yù)測模型,特別是在動(dòng)態(tài)環(huán)境條件下的應(yīng)用,對(duì)食品安全和儲(chǔ)存管理具有重要的實(shí)際意義。



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