摘要：该研究以大型食用真菌蜜环菌为试验菌株，采用真菌发酵的方式降解黄曲霉毒素B1（AFB1）。选取培养温度、接种量以及初始pH三个条件进行单因素实验，并以降解率为指标进行响应面优化。同时对蜜环菌发酵上清液、菌悬液和破碎胞内液降解效果进行分析，初步探究AFB1的降解机理。分析蛋白酶K、十二烷基硫酸钠（SDS）及热处理等方式对发酵上清液降解AFB1的影响，通过硫酸铵沉淀发酵上清液得到粗酶液，并分析时间、pH、金属离子对粗酶液降解AFB1效果的影响。结果表明，当培养温度为27 ℃，接种量为12.00%，初始pH为5.7时，此时蜜环菌对AFB1降解率最高，可达到87.09%。发酵上清液、菌悬液和破碎胞内液降解率分别为68.78%，30.38%和13.92%，说明上清液为主要降解部位，加热处理后，AFB1降解率为69.61%，与对照组差异不显著，推断出上清液中的降解活性成分主要是具有一定热稳定性的蛋白酶。当pH为6时，粗酶液降解AFB1效果最好，降解率为67.90%。 Mn²⁺和Cu²⁺促进了粗酶液的活性，使得AFB1降解率分别提高了4.16%和6.36%。本研究表明经过工艺优化后，蜜环菌发酵降解AFB1效果良好，为AFB1防治提供新的理论依据。

PART.01

结果

图  1  培养温度对蜜环菌Am-07-22降解AFB₁降解率的影响

Figure  1.  Effect of culture temperature on the degradation rate of AFB₁ by Am-07-22

图  2  初始pH对蜜环菌Am-07-22降解AFB₁降解率的影响

Figure  2.  Effect of initial pH on the degradation rate of AFB₁ by Am-07-22

图  3  接种量对蜜环菌Am-07-22降解AFB1降解率的影响

Figure  3.  Effect of inoculum volume on the degradation rate of AFB1 by Am-07-22

表  2  Box-Behnken 试验结果

Table  2.  Experiment results of Box-Behnken

表  3  回归模型方程的方差分析

Table  3.  Analysis of variance of the fitted regression model

注：*表示显著（P<0.05）；**表示极显著（P<0.01）。

图  4  各因素相互作用对AFB₁降解率影响的响应面图

Figure  4.  Response surface plots of the effect of factor interactions on the degradation rate of AFB₁

图  5  发酵上清液、菌悬液、破碎胞内液对AFB₁的降解活性

Figure  5.  Degradation activity of AFB₁ by fermentation supernatant, bacterial suspension, broken intracellular fluid

图  6  蜜环菌Am-07-22发酵上清液经不同处理后对AFB₁的降解率

Figure  6.  Degradation rate of AFB₁ by Am-07-22 fermentation supernatant after different treatments

图  7  不同饱和度硫酸铵沉淀粗酶液降解AFB₁的效果

Figure  7.  Degradation of AFB₁ by crude enzyme solution precipitated with ammonium sulfate at different saturation levels

图  8  反应时间对粗酶液降解AFB₁效果的影响

Figure  8.  Effect of reaction time on the effect of crude enzyme solution on the degradation of AFB₁

图  9  pH对粗酶液降解AFB₁效果的影响

Figure  9.  Effect of pH on the degradation of AFB₁ by crude enzyme solution

图  10  金属离子对粗酶液降解AFB₁效果的影响

Figure  10.  Effect of metal ions on the degradation of AFB₁ by crude enzyme solution

本章节总结了蜜环菌Am-07-22发酵降解黄曲霉毒素B的研究成果，通过响应面法优化发酵工艺，在温度27℃、初始pH值5.7、接种量12.00%的条件下，降解率提升至87.09%；同时初步揭示降解机理，确定发酵上清液为主要降解部位，降解活性成分为热稳定性蛋白酶，Mn和Cu对粗酶液活性有促进作用，为后续研究与应用提供了基础。

PART.03

思维导图

引用本文：张思琳，许丁，吕鹏雯，等.  蜜环菌发酵降解黄曲霉毒素B1工艺优化及降解机理初探[J]. 食品工业科技，2025，46（24）：239−247. doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2024120398..

Citation：ZHANG Silin, XU Ding, LÜ Pengwen, et al. Process Optimization and Mechanism Exploration of Armillaria mellea Fermentation on the Degradation of Aflatoxin B1[J]. Science and Technology of Food Industry, 2025, 46(24): 239−247. (in Chinese with English abstract). doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2024120398.

通信作者简介

刘景圣，教授，吉林农业大学食品科学与工程学院。长期致力于粮食精深加工基础理论、关键技术研究和工程科技应用与推广工作。研究方向：粮食深加工与功能性食品。国家现代玉米产业技术体系玉米深加工功能研究室主任兼岗位科学家，中国畜产品加工研究会副会长，中国粮油学会玉米深加工分会副会长，中国全谷物理事会副理事长，中国食品科学技术学会理事，教育部食品科学与工程类专业教学指导委员会委员，吉林省食品学会副理事长，《食品科学》《吉林农业大学学报》《中国乳品工业》《肉类研究》等杂志编委，国家百千万人才工程人选，国家有突出贡献中青年专家，吉林省首批“长白山学者”特聘教授，吉林省高级专家，吉林省学科领军教授，吉林省拔尖创新人才（二层次），吉林省创新创业杰出人才，吉林省师德先进个人。

（以上信息来自吉林农业大学食品科学与工程学院官网）

蔡丹，女，博士，副教授。主要研究方向：围绕我省优势特色资源，以微生物工程、细胞工程、发酵工程和酶工程等生物技术手段为基础，利用现代食品高新技术开展食品资源的精深加工和综合利用研究，在畜产品资源综合利用、玉米深加工副产物研究与产品开发、长白山特色资源利用和功能性产品开发等方面取得了一定的研究成果。现任吉林农业大学教师教学发展中心副主任，教育部高等教育教学专家，吉林省高层次人才，吉林省教学新秀，中国畜产品加工研究会青年委员会委员，吉林省食品学会常务理事。

（以上信息来自吉林农业大学食品科学与工程学院官网）