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赭曲霉毒素A(OchratoxinA,OTA)是一种由曲霉属和青霉属真菌产生的次生代谢产物,主要污染粮食、食品、水果和饲料等,尤其谷物在储藏过程中受OTA污染最为普遍。OTA具有强毒性和致癌性,危害人畜健康,严重威胁食品安全,引起了全世界的广泛关注。挥发性植物精油来源天然、挥发性高、无毒性残留,作为真菌生长和真菌毒素形成的抑制剂具有良好的应用前景。本实验选择天然肉桂醛、肉桂油、合成肉桂醛、山苍子油、柠檬醛、丁香酚、薄荷油、桉叶油、茴香油和樟脑油等十种挥发性植物精油,采用熏蒸和直接接触两种方法研究其对赭曲霉生长的抑制效果,并确定最低抑菌浓度;筛选出抑制效果最佳的3种挥发性植物精油研究其对麦角甾醇和赭曲霉毒素产生的抑制作用;通过扫描电镜和透射电镜观察挥发性植物精油对赭曲霉菌丝形态和细胞超微结构的影响,并探讨了肉桂醛抑制赭曲霉的主要活性基团。主要结论如下: 1、十种挥发性植物精油中对赭曲霉抑制效果最好的是天然肉桂醛,其次是肉桂油、合成肉桂醛、柠檬醛、山苍子油、丁香酚、薄荷油、茴香油、桉叶油、樟脑油。挥发性植物精油的抑菌效果随着浓度的增加而不断增强。天然肉桂醛、肉桂油、合成肉桂醛、山苍子油、柠檬醛在熏蒸时浓度为150-250μL/L,接触时浓度为250-500μL/L可以完全抑制赭曲霉的生长。天然肉桂醛、合成肉桂醛、肉桂油的最低抑菌浓度(MIC)为500μL/L,山苍子油和柠檬醛的MIC分别为800μL/L、700μL/L,且都是永久抑制。丁香酚MIC为600μL/L,为可逆抑制,筛选出抑菌浓度最低的是天然肉桂醛、合成肉桂醛、肉桂油,其次是丁香酚、柠檬醛等。 2、挥发性植物精油可以抑制赭曲霉生长及毒素产生。天然肉桂醛、柠檬醛、丁香酚可以有效抑制赭曲霉生长和OTA的产生。天然肉桂醛的浓度≥100μg/mL可以完全抑制麦角甾醇产生(赭曲霉生长),同时也完全抑制了OTA产生;柠檬醛的浓度达到200μg/mL时才能完全抑制麦角甾醇产生,却在低浓度75μg/mL可以完全抑制OTA产生;而丁香酚浓度达到200μg/mL也不能完全抑制麦角甾醇产生,而浓度为150μg/mL时可以完全抑制OTA的产生。 3、扫描电镜和透射电镜观察发现赭曲霉经过天然肉桂醛(100μL/L)、柠檬醛(100μL/L)和丁香酚(250μL/L)处理后菌丝体和细胞超微结构发生了明显的形态改变。菌丝被破坏,菌丝表面变得粗糙,菌丝体变得细长、萎缩、并且有折叠缠绕的现象,细胞壁也有明显的损坏,分生孢子和囊泡被破坏使孢子呈现杂乱的分散状态。细胞壁受损破裂、脱落,逐渐消失;细胞内胞浆聚集,细胞核、线粒体等变形溶解;细胞内部逐渐变空,甚至消失。 4、赭曲霉可以把肉桂醛完全转化为肉桂醇,接着肉桂醇也进一步降解。比较发现肉桂醇对赭曲霉的抑制能力显著低于肉桂醛,肉桂醛的抑制赭曲霉生长和赭曲霉毒素产生的活性基团是羰醛基。 5、天然肉桂醛、柠檬醛、丁香酚均可用于谷物储藏过程中预防和控制赭曲霉毒素污染,天然肉桂醛前景最好。