学术动态

近日，稻谷及副产物深加工国家工程研究中心、中南林业科技大学食品科学与工程学院农产品加工及贮藏工程研究团队在国际食品科学领域顶级权威期刊《Food Chemistry》（中科院一区TOP期刊，2025年影响因子9.8）上发表了题为“Inhibition effect of 2-ethylhexanol against Aspergillus flavus and aflatoxin B1 mainly by disrupting cell membrane and downregulating genes related to ergosterol synthesis and aflatoxins global regulator”的研究论文，中南林业科技大学食品科学与工程学院2023届硕士研究生张凯歌为第一作者，王青云副教授为论文通讯作者，稻谷及副产物深加工国家工程研究中心主任林亲录教授、农产品加工及贮藏工程研究团队负责人周文化教授为共同作者，中南林业科技大学为第一通讯单位。

粮食霉变和黄曲霉毒素污染一直是全球食品安全领域的重大挑战。黄曲霉菌(Aspergillus flavus)作为主要产毒真菌，能在玉米、花生等谷物中产生强致癌物黄曲霉毒素B1(AFB1)，其毒性是氰化钾的10倍，被国际癌症研究机构列为1类致癌物。传统防控方法存在设备昂贵、真菌耐药性等问题，亟需开发高效安全的生物防控手段。

中南林业科技大学稻谷及副产物深加工国家工程研究中心的研究团队在《Food Chemistry》发表的研究中，首次系统解析了食用香料2-乙基己醇抑制黄曲霉菌的分子机制。通过熏蒸和液体混入两种方法测定抑菌活性，结合细胞膜完整性、ROS水平、DNA损伤等检测，并采用RT-qPCR分析关键基因表达，最后在三种谷物中进行熏蒸防霉验证。

研究亮点

l  抗霉效果测定：研究发现0.17μL/mL熏蒸或0.78μL/mL液体混入的2-乙基己醇可完全抑制A. flavus孢子萌发。在YES液体培养基中，3.13μL/mL剂量对AFB1的抑制率达到了90%以上，证实其显著抑制效果。

l  抗霉机理研究：电导率测定、PI染色和TEM观察结果证实了2-乙基己醇破坏A. flavus细胞膜，DCFH-DA染色显示处理组绿色荧光强度增加2-3倍，表明ROS水平显著升高。DAPI染色显示DNA损伤加剧，提示2-乙基己醇可能诱导真菌细胞凋亡。RT-qPCR显示麦角固醇合成基因ERG1/6/24表达下调，影响细胞膜稳定性；全局调控基因laeA/velB/veA表达受抑，这可能是AFB1合成减少的关键原因。

l  实际应用验证：谷物熏蒸实验显示0.34μL/mL剂量处理10天后，玉米、小麦和花生中真菌抑制率均达到了99%以上，三种谷物中AFB1含量均显著降低。感官评价证实处理组无明显霉变特征。

研究结论

食用香料2-乙基己醇主要通过破坏细胞膜结构、导致胞内物质外流、引起ROS升高和DNA损伤来抑制A. flavus孢子萌发和菌丝生长。ERG1/6/24表达下调提示细胞膜中麦角甾醇合成被抑制，基因laeA、velB和veA的下调表明2-乙基己醇对AFB1的抑制作用可能主要归因于这些全局调节基因的调节。2-乙基己醇熏蒸显著降低了玉米、小麦和花生中的A. flavus数量、游离脂肪酸（FFA）含量和AFB1含量。这些结果为2-乙基己醇作为有前景的A. flavus控制剂在谷物和农产品中的应用提供了新的见解。该研究不仅为理解挥发性有机化合物的抑菌机制提供新视角，也为开发低毒高效的食品防霉技术、保障食品安全和公众健康奠定了理论基础。