基于傅里叶变换红外光谱的灭活酿酒酵母菌对展青霉素的吸附机理分析.docx

Vol.33,No.3,p672-676March,2013第33卷，第3期2013年3月光谱学与光谱分析Spectroscopyand

Vol.33,No.3,p672-676

March,2013

第33卷，第3期

2013年3月

基于傅里叶变换红外光谱的灭活酿酒酵母菌对展青霉素的吸附机理分析

郭彩霞，岳田利*,袁亚宏，王周利，王玲，蔡瑞西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西杨凌712100

摘要采用不同化学屏蔽方法和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析，对灭活酿酒酵母菌吸附展青霉素的机理进行了研究。化学屏蔽法与酿酒酵母菌对展青霉素的吸附结果表明：酿酒酵母菌经过丙酮和NaOH处理后对展青霉素的吸附明显增加，而经过氨基甲基化和羧基酯化处理的酵母菌对展青霉素的吸附能力显著下降，细胞壁上的羧基和氨基参与了吸附过程。红外光谱分析结果表明，吸附前后红外光谱图发生了一些变化，与变化有关的主要是存在于细胞壁蛋白质和糖类上的氨基、羧基和羟基。

关键词FTIR光谱法；灭活酿酒酵母菌；展青霉素；吸附机理

中图分类号：TS209;TS201.6文献标识码：ADOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2013)03-0672-05

引言

展青霉素(Patulin),又名棒曲霉素，是一种由青霉属，曲霉属及丝衣霉属中多种微生物产生的真菌毒素，具有广泛的生理及细胞毒性1-3]。展青霉素主要污染果蔬及其制品，对苹果及苹果汁污染尤为严重[4.5]。由于其特殊的物理化学特性使得在苹果汁生产过程中难以完全降解及去除，展青霉素残留超标是国际贸易中针对中国苹果汁出口的技术壁垒之一。2004年欧盟委员会发布果汁及水果原汁，特别是苹果汁及含有苹果汁的酒精饮料中展青霉素的最大限量为50μg·

L-1。同时，世界卫生组织也规定了苹果汁中展青霉素的最大限量为50μg·L1。

目前，国内外很多学者致力于降低苹果汁中展青霉素的研究。Acar等研究在苹果汁加工过程中降低展青霉素的方法(例如清洗，澄清，过滤)[6]。有学者研究物理方法(伽马辐照和UV辐照)能有效去除苹果汁中的展青霉素7];同时有人研究化学添加剂对苹果汁中展青霉素的去除作用8.9]。近几年，利用生物吸附剂去除苹果汁中展青霉素逐渐成为热点。在我们先前的研究中发现灭活的酿酒酵母菌能够去除苹果汁中展青霉素，并能很好的保持苹果汁的感官品质[10],但灭活酿酒酵母菌对展青霉素的去除机理还尚未有报道。通过碱处理、丙酮处理、氨基甲基化和羧基酯化等方法结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析，探讨了灭活酿酒酵母菌对展青霉素去除的机理，为酿酒酵母菌应用于去除苹果汁中展青

霉素的工业化提供了理论基础。

1实验部分

1.1主要仪器和试剂

德国Eppendorf精密微量移液枪(100~1000μL);上海福玛HSQ-3型恒温水浴锅；郑州长城科工贸SHSⅢ型循环水式多用真空泵；上海福玛DGX-9143BC型电热恒温鼓风干燥箱；高速冷冻离心机(PM180R);傅里叶-红外光谱仪(NICOLETAVATAR);冷冻干燥机(MCFD);岛津LC2010AHT高效液相色谱仪等。

展青霉素标准品(购于Sigma化工公司),无水乙醇，浓盐酸，甲醛，丙酮，氢氧化钠，乙酸乙酯等为分析纯，购于当地试剂公司。

1.2菌种的培养和化学屏蔽

将实验室保存的酿酒酵母(编号为YS3)接种到YPD培养基(2%酵母粉，2%蛋白胨，2%葡萄糖)中在30℃的恒温摇床中培养24h,然后3600×g离心10min,离心得到的菌泥用蒸馏水洗涤三次，洗涤干净后在100℃下灭活1h。

丙酮处理：将经过灭活处理的10.0g菌泥用100mL丙酮于通风橱中磁力搅拌6h,3600×g离心10min,再用蒸馏水逐渐洗去残留的试剂液。丙酮处理主要是溶解细胞内的有机物质，获得酵母菌的细胞壁。

NaOH处理：将经过灭活处理的10.0g菌泥用100mL0.1mol·L-1NaOH溶液于通风橱中磁力搅拌6h,3600×

收稿日期：2012-07-23,修订日期：2012-11-30

基金项目：国家“十二五”科技支撑计划项目(2012BAK17BO6,2012BAD31BO1)资助

作者简介：郭彩霞，女，1984年生，西北农林科技大学食品科学与工程学院博士研究生email:guoguowansui@

*通讯联系人email:yuetl@

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