《TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY》：Recent advance in mycotoxin mitigation using food and agricultural by-products
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麦角菌毒素通过食用蘑菇及其副产物、农业副产品等生物材料进行吸附、酶解及抗氧化作用进行降解，适用于预收获期防制和收获后处理，提升食品安全，但需解决规模化应用和转化产物安全性问题。
魏海莲|毛金|张琪|程玲|杨向龙|安东尼奥·F·洛格里科|李培武
中国农业科学院油料作物研究所，武汉油料产品质量与安全风险评估实验室，农业部农业检测国家参考实验室（霉菌毒素检测重点实验室），中国武汉430062
摘要
背景
霉菌毒素是由曲霉菌、镰刀菌和青霉菌产生的有毒次级代谢物，对全球食品和饲料安全构成严重威胁。因此，需要可持续、经济且环保的霉菌毒素预防和缓解方法。
范围与方法
本文综述了近期利用食用蘑菇和废弃基质、植物残渣（果皮、果渣、麸皮）以及工程复合材料等食品和农业副产品来阻止毒素生物合成并在污染后去除/降解毒素的先进技术。文章阐述了相关机制（吸附、酶促转化、抗氧化保护），以及这些方法在体外/体内实验中的效果，并探讨了从生产前到生产后的应用规模问题。
主要发现与结论
食用蘑菇及其衍生物（包括废弃基质）通过木质素降解酶系统、吸附作用和生物转化作用抑制霉菌毒素的生物合成和/或降解毒素。典型例子包括平菇属和P. eryngii SMS。农业副产品（如玉米芯、果皮、枣核）具有很强的霉菌毒素吸附/解毒能力，可作为复合材料或纳米技术体系，在实际应用中实现高效去除的同时保持产品质量。这些天然策略促进了废弃物资源化利用，支持了更安全的食品系统发展。但仍存在一些挑战，如基质效应、作用机制的阐明、转化产物的安全性评估以及大规模应用的优化问题。
创新性与意义
本文将采前/生产前霉菌毒素预防与污染后的生物修复相结合，提供了利用食品和农业副产品缓解霉菌毒素的新方法，加速了这些副产品的全面和高价值利用。引言
霉菌毒素是由曲霉菌、镰刀菌和青霉菌等真菌产生的有毒次级代谢物，对全球食品和饲料安全构成严重威胁。这些污染物可能出现在农业生产的各个阶段，对人类和动物健康产生负面影响（Abbas等人，2024；Khashan等人，2025；Tolosa等人，2021）。接触黄曲霉素、伏马菌素、玉米赤霉烯酮（ZEN）、脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）和赭曲霉毒素A（OTA）等常见霉菌毒素与多种健康问题相关，包括癌症、生殖障碍和免疫抑制。此外，农产品中的广泛霉菌毒素污染导致每年约十亿吨食品损失，严重危及全球贸易和食品安全（M. A. Khan等人，2024；Murtaza等人，2025；J. Wang & Xie，2020）。
传统的霉菌毒素控制方法主要依赖化学和物理手段。化学方法如酸水解和氨化处理，物理技术如γ射线辐射和超滤被广泛应用。然而，这些方法常会影响食品的营养价值和感官特性。较新的创新技术如冷等离子体处理在降低霉菌毒素水平方面显示出潜力，但需进一步研究以明确降解产物并评估其对食品质量的影响。总体而言，化学和物理处理方法存在效率低、操作成本高、潜在安全风险及大规模应用困难等局限（Luo等人，2013；Peng等人，2018；Shi等人，2017；Wu等人，2021）。
为应对这些挑战，生物控制方法因具有可持续性和环保性而受到关注。生物策略利用微生物和植物化合物的天然解毒能力，提供针对性强、高效且安全的霉菌毒素缓解方案。其中，微生物吸附和酶促降解因其对食品质量的影响小而备受重视；但由于效果稳定性和可扩展性方面的挑战，其商业化应用仍有限。近年来，食用真菌因其同时作为营养食品来源和高效霉菌毒素降解剂的双重作用而成为有前景的解决方案（Contato & Conte-Junior，2025；C. Guo等人，2024）。此外，农业废弃物（如果皮、果渣和种子）作为天然吸附剂在减少霉菌毒素污染方面显示出巨大潜力（Quesada-Vázquez等人，2024）。
本文系统总结了利用食用蘑菇及其废弃基质、食品加工残渣和其他农业废弃物进行可持续霉菌毒素管理的最新进展。同时讨论了实施这些环保策略的关键机遇和挑战，指出了需要进一步优化和验证的领域，以推动大规模应用。本文旨在为开发更有效、经济且环境可持续的霉菌毒素缓解方法提供支持，从而提升全球食品安全。目前，利用食品和农业副产品进行霉菌毒素缓解的研究已成为热点。
霉菌毒素的产生与分布
霉菌毒素是一类结构多样的低分子量次级代谢物，主要由曲霉菌、镰刀菌和链格孢菌等丝状真菌在适宜的温度和湿度条件下产生（Alshannaq & Yu，2017；Karlovsky等人，2016；Pandey等人，2023；Stoev，2024）。它们常污染玉米、小麦、水稻、花生等主粮及其制品、油籽、干果、咖啡、可可和香料等。
生产前预防/管理应用
关于自然预防策略的证据主要来自不同实验模型。大多数研究在体外进行，使用真菌培养物或模型培养基来量化菌丝生长和毒素生物合成的抑制作用；或在玉米粒、花生、坚果、肉类制品和青贮饲料等食品/植物模型系统中进行研究。而在体内动物实验中则评估霉菌毒素毒性的预防或减弱效果。
蘑菇（可食用蘑菇及基于真菌的生物体）
可食用蘑菇和基于真菌的生物体在霉菌毒素的降解和生物修复方面展现出巨大潜力。这些真菌通常利用木质素降解酶（如漆酶和锰过氧化物酶）或吸附和生物转化机制，将霉菌毒素转化为毒性较低的代谢物，从而有效控制霉菌毒素污染。结论与展望
最新研究表明，利用多种食品和农业副产品具有管理霉菌毒素的潜力。可食用蘑菇和基于真菌的材料在体外和体内实验中均显示出对霉菌毒素生物合成的强抑制作用，而农业副产品（如果皮、果渣、麸皮和种子）在吸附和解毒方面也表现出良好效果。这些天然策略为食品安全提供了环保的替代方案。
未引用文献
Abdelnour等人，2019；Abdelnour等人，2020；Ahmed等人，2022；Khan等人，2024；Liu等人，2022；Wang等人，2024。利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。CRediT作者署名
魏海莲：研究、数据可视化、数据整理、初稿撰写；毛金：概念构思、方法设计、数据验证、正式分析、撰写-审稿与编辑；张琪：数据整理、正式分析、概念构思、方法设计、数据验证、正式分析；程玲：概念构思、撰写-审稿与编辑；杨向龙：监督、数据整理、正式分析；安东尼奥·F·洛格里科：撰写-审稿与编辑、项目管理利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。致谢
本工作得到了国家重点研发计划（编号：2022YFF1100703）、国家自然科学基金（编号：32272447）、湖北省自然科学基金（编号：2022CFA107）、中国农业科学院中央公益性科研机构基础研究基金（编号：1610172023001）以及湖北省自然科学基金（编号：2022CFA107）的财政支持。
