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赤霉素(Gibberellins,GA)是一种高效的、应用广泛的双萜类植物生长调节剂,其中以赤霉酸(Gibberellic Acid,GA3)的生理活性最强,在农业及农产品加工工业中应用广泛。麦芽是啤酒酿造的主要原料,在麦芽制造过程中添加适量的赤霉酸,可以促进大麦发芽,并提高大麦品质。但是赤霉酸的使用是否会有残留?是否会对后续啤酒产品造成食品安全的风险?目前尚没有研究结论。论文首先研究了赤霉酸在麦芽制造和麦汁制备过程中的变化,对产生的新物质(称为A物质),采用液质联用(LC-MS)和核磁共振技术(NMR)进行了结构解析,研究了赤霉酸在啤酒酿造过程中转变为A物质的转化率,最后利用急性毒性试验和28天重复给药毒性试验,对A物质的急性毒性以及短期毒性进行了初步评估。论文主要研究结论如下:首先研究了赤霉酸在麦芽制造和麦汁制备过程中的含量变化。将赤霉酸分别添加到澳麦SCO、澳麦FAQ和加麦中,发现高温会促进赤霉酸的降解,且赤霉酸暴露于高温条件下的时间越长,降解得越多。当麦汁煮沸结束后,赤霉酸含量为0。与此同时,发现在C18柱上和赤霉酸具有不同保留特性的A物质含量不断升高。推测A物质是由于赤霉酸在麦芽干燥、糖化和煮沸过程中受到温度的影响逐渐降解产生。对A物质进行了初步收集和结构解析。利用半制备高效液相色谱技术,以35%甲醇溶液进行等度洗脱,流速为3 mL×min-1,进样量为200μL,制备一定量的的A物质,通过LC-MS测定其纯度约为100%,质谱结果显示A物质的相对分子质量为346 Da,与赤霉酸的相对分子质量相同。结合核磁共振波谱进行解析,结果显示A物质是赤霉酸的一种同分异构体。分析了A物质在啤酒酿造过程中的含量变化。在加麦、澳麦FAQ和澳麦SCO三种麦芽中各添加1g×kg-1麦芽的赤霉酸,分别检测A物质在麦汁制备、发酵和啤酒储存期间的含量变化并计算赤霉酸转化为A物质的转化率。结果显示,在糖化和煮沸阶段,A物质的浓度不断升高,赤霉酸的平均转化率分别为30.4%和87.0%,且煮沸后的麦汁未能检测到赤霉酸的存在;在发酵阶段和啤酒贮存过程中,A物质浓度稳定,赤霉酸的平均转化率最高可达87.6%。最后对A物质的毒性进行了初步研究。急性毒性研究结果表明,A物质是一种低毒性化合物,其半数致死量(LD50)为2.82 g·kg-1 BW,其毒性要高于赤霉酸。28天重复给药毒性研究结果表明,A物质能够引起小鼠体重降低,且给药组的CREA、TP、ALP和ALB指标与对照组相比均有明显差异,还会造成肾脏和肝脏的炎症反应及细胞坏死,但是经过恢复期后,症状会有所缓解。由于低剂量组连续给药28天所造成轻微且可逆的毒性反应,因此赤霉酸应用于制麦工业可能对人体无害。