《LWT》：Characterization of Electrospinned Halloysite-Curcumin Active Nanofiber Films and its application in food preservation
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为解决黄酒酿造过程中生物胺(BAs)积累带来的食品安全隐患，本研究通过发酵橙皮(FOP)处理，系统阐明了其通过富集黄酮类物质(如槲皮素-3-芸香糖苷-7-葡萄糖苷)抑制关键脱羧酶(HDC/TDC)活性，从而降低组胺和酪胺等有毒BAs含量的分子机制。该研究为开发低胺、高风味的黄酒提供了兼具安全与品质提升的创新技术方案。
黄酒，作为中国传承数千年的古老发酵酒，以其醇厚的香气和温和的口感深受喜爱。然而，在传统的开放式酿造过程中，复杂的微生物群落活动会促使氨基酸发生脱羧反应，产生一系列被称为生物胺(BAs)的化合物。其中，组胺(histamine)和酪胺(tyramine)的毒性尤为突出，过量摄入可能引发过敏、头痛、恶心等不良反应，成为制约黄酒产业发展的一个关键安全瓶颈。目前，虽然存在筛选低产胺菌株、优化工艺参数等控制策略，但往往难以兼顾产品原有的风味，或面临成本高、效率低等挑战。因此，寻找一种既能有效抑制生物胺形成，又能保持乃至提升黄酒风味品质的天然、安全的解决方案，具有重要的学术价值和产业意义。
正是在这样的背景下，一项发表于《LWT》的研究为我们带来了新思路。研究者们将目光投向了具有悠久应用历史的天然原料——橙皮(Orange Peel, OP)。他们创新性地利用从酒曲中分离出的真菌Rhizopus stolonifer JP1118对橙皮进行发酵处理，获得了发酵橙皮(Fermented Orange Peel, FOP)。那么，这种经过生物转化的橙皮，能否成为破解黄酒“胺”局的双赢钥匙呢？
为了系统地回答这个问题，研究团队综合运用了多项关键技术方法。他们首先通过中试规模的传统“淋饭”工艺酿造黄酒，设置了空白对照、不同浓度OP和FOP添加组，并在发酵和长达360天的储存期内动态监测八种生物胺的含量变化。利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱(UHPLC-Q-TOF-MS/MS)非靶向代谢组学技术，深入分析了OP与FOP之间代谢物的差异，特别是黄酮类成分的变化。通过斯皮尔曼相关性分析，筛选出与BAs抑制显著相关的FOP富集黄酮。最后，借助分子对接(Molecular Docking)技术，在分子层面模拟了这些关键黄酮成分与组胺脱羧酶(Histidine Decarboxylase, HDC)和酪氨酸脱羧酶(Tyrosine Decarboxylase, TDC)的相互作用模式，从结构上阐释了其抑制机理。此外，研究还通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)和专业人员感官评定，全面评估了FOP对黄酒挥发性风味和整体感官品质的影响。
研究结果
3.1. UHPLC-Q-TOF-MS/MS结果
代谢组学分析发现，与OP相比，FOP中的代谢物组成发生了显著改变。其中，黄酮类化合物是差异代谢物中占比最高(21.71%)的类别。经过筛选，确定了13种在FOP中含量比OP高出至少2倍的黄酮类成分，包括7-新橙皮糖苷、木犀草素、柑桔苷、香叶木苷、橙皮素、橙皮苷、异鼠李素-3-槐糖苷-7-鼠李糖苷、山奈酚-3-β-昆布二糖苷、山奈酚-3-O-鼠李糖苷、柚皮素二氢查耳酮、槲皮素-3-芸香糖苷-7-葡萄糖苷和芦丁。这些成分被确定为后续机制研究的候选关键活性物质。
3.2. 黄酒中生物胺的控制与分析
3.2.1. 黄酒中生物胺含量的测定结果
研究发现，添加FOP，特别是4 g/L的浓度，能最有效且稳定地抑制黄酒在整个发酵和储存过程中生物胺的积累。
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总生物胺：在储存360天后，4 g/L FOP处理组的总生物胺含量(16.85 ± 0.50 mg/L)显著低于空白对照组(29.49 ± 0.46 mg/L)和4 g/L OP组(27.93 ± 0.58 mg/L)。
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组胺和酪胺：对于毒性最强的组胺和酪胺，FOP的抑制效果尤为明显。储存结束时，4 g/L FOP组的组胺含量(0.94 ± 0.21 mg/L)比对照组(2.16 ± 0.50 mg/L)降低了56.43%；酪胺含量(0.70 ± 0.07 mg/L)比对照组(1.14 ± 0.05 mg/L)降低了38.43%。而单纯添加OP对组胺的抑制效果不显著。
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其他生物胺：FOP对腐胺和色胺等其他生物胺也有显著的抑制作用，但对尸胺、苯乙胺、精胺和亚精胺的影响不显著。
3.2.2. 黄酮类化合物与生物胺的相关性分析
对储存360天的样本进行相关性分析发现，FOP中富集的13种黄酮类成分的相对丰度与总生物胺、组胺、酪胺等多种BAs含量呈显著的负相关，这为黄酮类物质参与抑制生物胺形成提供了初步证据。
3.3. 活性成分与氨基酸脱羧酶核心靶点的分子对接验证
3.3.2. 分子对接模拟实验
分子对接结果显示，筛选出的13种黄酮类成分中，有11种能与HDC稳定结合，10种能与TDC稳定结合。它们主要通过氢键和疏水相互作用与酶的活性中心（如HDC的ILE59、PHE19残基，TDC的LYS186、TYR93残基）结合，其结合能均低于-8 kcal/mol，表明结合稳定。例如，柑桔苷、橙皮苷等与HDC形成了多达十几个氢键。这种结合方式竞争性地占据了底物（L-组氨酸或L-酪氨酸）的结合位点，从而阻断了其脱羧反应，抑制了组胺和酪胺的合成。这与实验中观察到的FOP对组胺和酪胺的强抑制现象高度吻合。
3.4. 黄酒中挥发性风味化合物分析
令人惊喜的是，FOP的添加不仅降低了生物胺，还优化了黄酒的风味。GC-MS分析表明，4 g/L FOP组中苯乙醇（赋予花香）、丁酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、苯乙酸乙酯（赋予果香、酒香）等关键风味物质的含量显著高于对照组和OP组。例如，苯乙醇含量提升了36.75%，苯甲酸乙酯含量是对照组的7.40倍。此外，该组还含有一些独有的成分，丰富了香气的复杂性。
3.5. 专业感官评价与质量定级
感官评价结果与仪器分析一致。由7名专业品酒师依据国标GB/T 13662进行评定，4 g/L FOP组获得了最高的平均总分(94.7分)，达到了清爽型干黄酒的“优级”标准，其外观、香气（高雅馥郁）、口感（协调醇厚）均获好评。而空白对照组仅为70.6分，处于“二级”范围。
研究结论与讨论
本研究证实，利用Rhizopus stolonifer JP1118发酵橙皮(FOP)是一种能够有效降低黄酒中生物胺积累的生物策略。其核心机制在于，发酵过程显著富集了多种黄酮类活性成分。这些黄酮分子能够作为竞争性抑制剂，通过稳定的氢键和疏水作用，精准地结合在组胺脱羧酶(HDC)和酪氨酸脱羧酶(TDC)的催化中心，从而阻断底物氨基酸的进入，从源头上抑制了组胺和酪胺等有毒生物胺的合成路径。
更重要的是，该研究成功实现了生物胺控制与风味提升的“耦合控制”。FOP的加入不仅带来了安全性提升，还通过精准调控挥发性风味化合物（如大幅提升苯乙醇和酯类物质），显著增强了黄酒的花香、果香和陈酿香气，最终使产品在专业感官评价中达到优级标准。这打破了传统安全干预措施可能损害风味的困局，提供了一种“降胺”与“增香”并举的创新型解决方案。
讨论部分指出，FOP的抑制作用很可能是其中多种黄酮成分协同或叠加作用的结果。当然，研究也存在一些局限性，例如代谢物为相对定量，黄酮的抑制作用主要基于相关性和计算模拟，未来需要纯化单体进行酶活验证和组合效应研究。此外，该技术的普适性也需要在不同产区、不同季节的酿造条件下进一步验证。
综上所述，这项研究不仅从分子层面阐明了发酵橙皮抑制黄酒生物胺形成的科学机制，而且为解决发酵食品中安全与风味的矛盾提供了一个具有高度应用潜力的实例。它标志着利用天然产物的生物转化来同步提升传统发酵食品的安全性与品质，是一个值得深入探索和推广的方向。
