随着育种技术的进步，菜粕中的毒性物质硫苷的含量显著降低，酚类物质成为影响菜粕利用的重要的抗营养因子。芥子碱是菜粕中最重要的简单酚类物质，占菜粕简单酚类的70-85%，而目前国内外关于芥子碱的降解研究尚不深入，存在产物具有潜在食用安全风险和降解效率不高的问题。针对这一现状，本论文通过研究加工工艺对芥子碱含量的影响、芥子碱酶解动力学和降解机理、芥子碱在生物发酵过程中的变化等，探明芥子碱在热和酶作用下的变化规律，为高效安全的芥子碱降解提供理论指导，为推动菜粕生物改良技术的进步提供理论支撑。具体研究结果如下:1、采用两样本配对t检验法对回流萃取法和超声辅助提取法对芥子碱提取效率的影响进行了研究,发现超声辅助提取法效率更高。研究确定了芥子碱提取的最佳溶剂比为100:1的无水甲醇。建立了用于芥子碱含量快速测定的紫外分析方法和精确测定的高效液相色谱法。2、进行了微波处理对菜粕芥子碱含量和菜籽细胞结构影响的研究。通过透射电镜观察发现菜籽经微波处理后大部分油小体消失，油小体和其他细胞器的膜结构被破坏，为油脂的提取提供了良好的条件，经过4mins的微波处理菜籽饼中的油分含量与未处理相比减少了50.8％。微波处理对菜籽芥子碱的含量也产生了显著影响，微波处理7分钟后，芥子碱的含量下降了16.7%。通过了双样本配对t检验发现压榨和溶解提取两种油脂提取方法对饼粕中芥子碱含量具有显著影响（p≤0.05），芥子碱和芥子酸更易于被溶剂浸出。3、采用紫外、薄层层析等研究了漆酶和酪氨酸酶对芥子碱的酶解作用，发现漆酶可快速降解芥子碱，而酪氨酸酶对芥子碱基本无作用。选取了两种结构与芥子碱类似的底物化合物Ⅰ（1-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)ethanone）和底物化合物Ⅱ（sodium (E)-3-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)acrylate）进行漆酶酶解对比实验，发现漆酶作用芥子碱的位点为苯环上的酚羟基。通过TLC、UPLC和NMR的分析发现漆酶酶解芥子碱后生成了以低聚物为主的产物。4、根据酶解产物的特点结合文献报道，推测漆酶酶解芥子碱的过程为：首先漆酶与氧气结合形成活性中间体，然后中间体与芥子碱中较为活泼的羟基氢反应，得到一个芳基氧自由基；少部分自由基发生迁移和重排，得到结构较为简单的产物；大部分的芳基氧自由基发生了聚合反应，形成结构较为复杂的低聚物。5、芥子碱酶解速率受酶用量、底物浓度、温度和pH等的显著影响，通过不同条件下的酶解全过程监测，得出芥子碱在底物和酶的质量比20：1、温度55℃、pH值5.5、底物浓度0.01895mg/mL的条件下可以实现芥子碱的快速酶解。氧气作为芥子碱酶解的底物之一对反应速率也产生显著影响，但是通常水中溶解的氧气已可满足反应的需要。漆酶酶解菜粕芥子碱的Km值为0.00013mol/L，表明漆酶与芥子碱亲和力强，反应迅速。6、通过接种酿酒酵母的含芥子碱培养基的液态和固态发酵发现，引起固态发酵过程中芥子碱降解的一个重要原因是热的作用。芥子碱在湿热条件下易于降解，其含量降低速率和水分的流失呈显著正相关。云芝菌所产漆酶对芥子碱具有显著的酶解作用，在云芝菌发酵过程中，随着漆酶的产生，芥子碱含量显著下降。