江苏大学张红印教授团队在Journal of Hazardous Materials发表最新研究成果

　　近日，江苏大学食品与生物工程学院张红印教授团队在国际顶级期刊Journal of Hazardous Materials（中科院一区，IF=14.224）发表题为“Sustainable and efficient method utilizing N-acetyl-L-cysteine for complete and enhanced ochratoxin A clearance by antagonistic yeast”的研究论文（2023，448，15），研究了抗氧化剂N-乙酰-L-半胱氨酸对隐球酵母Y3降解赭曲霉毒素A的促进作用以及对酵母自身代谢的影响。江苏大学食品与生物工程学院博士生魏美林为本文的第一作者，张红印教授为本文的通讯作者，张红印教授课题组Solairaj Dhanasekaran博士、杨其亚副教授，硕士生吉崎好也参与了论文的研究工作。

 

　　赭曲霉毒素A（Ochratoxin A，OTA）是曲霉属（Aspergillus）和青霉属（Penicillium）真菌产生的毒素，属于2B类致癌物。OTA对人、猪、狗和其他动物的肾细胞有明显的毒性作用，对其他细胞，如肝细胞、神经细胞、生殖细胞、食管粘膜上皮细胞、心肌细胞和肠细胞等也有不同程度的毒性作用。在全球气候变暖的大环境下，环境、食品和饲料中真菌毒素污染的程度愈发严重，增加了人类或动物接触真菌毒素的机会。不仅是大米和玉米等谷物，咖啡、葡萄酒、肉制品、果干、香料等也是人体摄取OTA的主要来源。隐球酵菌Y3（Cryptococcus podzolicus Y3）可利用胞内蛋白质降解OTA，但是降解效率较慢。为了提高C. podzolicus Y3降解OTA的效果，本文以N-乙酰-L-半胱氨酸（N-acetyl-L-cysteine，NAC）为外源添加剂，研究NAC对C. podzolicus Y3降解OTA的影响，并研究NAC对酵母的影响。

 

　　本文通过添加不同浓度的NAC，筛选出帮助C. podzolicus Y3降解OTA的适宜浓度（3-12.5mM），然后验证了在不同环境下的降解效果。结果发现，在低温（20℃）和碱性环境（pH8.5）中，NAC对酵母降解OTA有明显的促进作用。在NAC处理的早期阶段，酵母活力降低，细胞膜通透性增加。高效液相色谱结果表明，NAC促进C. podzolicus Y3将OTA代谢为OTα，但是NAC处理并未诱导降解基因（Carboxypeptidase A4）的表达。OTA和OTA+NAC处理都促进了还原型谷胱甘肽（reduced glutathione ，GSH）的积累，这可能归因于GSH合成基因glutathione reductase（GSR）和glutathione synthase（GSS）的表达。本研究成功地使用了一种低成本的化学物质（NAC）来提高拮抗酵母C. podozolicus Y3降解OTA的能力，为提高微生物降解真菌毒素提供了一个新的视角，NAC诱导的拮抗性酵母可用于去除饲料或环境中的OTA，也可用于工业吸附真菌毒素的后续处理。

 

　　本研究受到了国家自然科学基金项目（32072276，31901743），镇江市国际科技合作科技规划项目（GJ2021009），江苏省研究生科研创新项目（KYCX21_3393）的资助。