Новый фермент поможет очистить фрукты от распространенного грибкового токсина

Одной из проблем безопасности пищевой промышленности остается детоксикация фруктов, загрязненных патулином — микотоксином, который выделяется несколькими видами микроорганизмов из родов Aspergillus, Penicillium и Byssochlamys. Теперь ученые обнаружили фермент, который способен расщеплять до 95 % патулина из яблочного сока в течение 24 часов.

Патулин обычно встречается во фруктах и ягодах, таких как яблоки, груши, виноград, киви, вишня, виноград, бананы, клубника, абрикосы, облепиха, черника, персики, и продуктах их переработки: соках, компотах, пюре и джемах. Наиболее часто патулином поражаются яблоки, где содержание токсина может достигать до 17,5 мг/кг. Помимо токсичности и потенциальной канцерогенности патулина для человека, он также вызывает гниение плодов, что влечет значительные экономические потери. Поэтому его концентрация в сельскохозяйственной продукции строго регламентируется. В России установлен максимально допустимый уровень содержания патулина в плодоовощной продукции, равный 0,05 мг/кг. Всемирная организация здравоохранения рекомендует такую же максимальную концентрацию патулина в яблочном соке. В Европейском союзе аналогичный предел установлен для яблочного сока и сидра, в «твердых яблочных продуктах» концентрация патулина не может превышать 0,025 мг/кг, а в детском питании — 0,01 мг/кг.

Наиболее многообещающем способом очистки фруктов и другой продукции от патулина считается ферментная обработка. Исследовательская группа Китайской академии сельскохозяйственных наук в Пекине под руководством профессора Сяоюнь Су совместно с учеными из Университета Восточной Финляндии искала новые ферменты для детоксикации грибковых токсинов и нашла группу ферментов, особенно перспективных для этой цели. На основе их разработки планируется создать коммерческий препарат для снижения концентрации патулина.

Ранее не было известно ни одного токсина, эффективно расщепляющего патулин. Исследователи обнаружили, что этим свойством обладает марганцевая пероксидаза, выделяемая микроскопическим грибком Moniliophthora roreri. Ученые выделили ген данного фермента, вставили его в плазмиду, а затем ввели ее в геном одного из штаммов дрожжей (Pichia pastoris). В итоге они получили штамм, активно продуцирующий нужный фермент. В экспериментах 5 мг/л чистого патулина полностью разлагались в течение пяти часов.

Исследование опубликовано в журнале Toxins.