第三届未来食品科技创新国际研讨会-唐洁教授：食品源微生物对农药残留的降解潜能与代谢响应

报告内容

食品源微生物对农药残留的降解潜能与代谢响应

拟除虫菊酯及其代谢物的残留已对生态系统和食品安全构成严重威胁。微生物降解是目前绿色消减残留的主流策略，但现有降解菌多源自污染环境，应用安全性受限。发酵食品作为新兴的降解微生物资源库，其在农药胁迫下的响应机制与降解功能尚缺乏系统研究。鉴于此，本研究以郫县豆瓣为模式发酵体系，溯源含农药残留农产品的发酵过程，系统探究β-氯氰菊酯在该体系中的降解规律，研究发现5 mg/kg的β-氯氰菊酯可在发酵15 d几乎完全降解，半衰期仅为6.1 d。为探讨农药胁迫下对发酵系统的影响，在表型层面，通过对理化指标和风味品质的分析发现β-氯氰菊酯的存在会显著干扰郫县豆瓣的发酵品质，包括导致pH值降低、总酸升高并抑制氨基酸态氮生成；此外，还会显著抑制酯类、酚类、醛类等特征风味物质的积累，诱导2-辛酮、丙酮和戊酸等不良挥发性成分的产生，最终破坏风味平衡。在分子层面，联合代谢组与宏基因组学揭示了“生物降解-群落响应”的双重调控机制。代谢组分析显示，β-氯氰菊酯主要扰动脂质及类脂分子代谢物，推测其通过干扰发酵初期脂质与碳水化合物初级代谢，进而抑制下游氨基酸与有机酸的合成，最终导致品质下降。宏基因组学表明，农药胁迫在抑制优势菌群的同时，显著富集了子囊菌门、担子菌门、拟杆菌门和假单胞菌属等潜在降解菌群，并激活了聚糖的生物合成与代谢、异源物质的生物降解与代谢两条关键通路。这种双重机制为理解发酵过程中微生物群落适应性和β-氯氰菊酯解毒提供了重要的理论基础，也证实发酵郫县豆瓣体系可作为挖掘新型降解微生物及酶资源的宝贵功能库。

专家介绍

唐洁 教授

西华大学科技处 处长

西华大学食品与生物工程学院教授，科技处处长，四川省学术与技术带头人、四川省第十届食品科学技术学会副理事长、四川省第三届食品安全专家委员会专委会副主任委员、四川省食品安全风险评估专家委员会委员、四川省专家服务团专家、四川省机制体制改革项目专家库专家、四川省高等教育学会教育教学专家库专家，《Food Safety and Health》期刊共同主编。近年来主持包括国家自然基金、四川省重点研发等省部级以上科研项目10余项，发表学术论文100余篇，获授权发明专利10余项，获科技成果9 项，获中国轻工业联合会科学技术进步一等奖、四川省科技进步二等奖、中国食品科学技术学会科技进步二等奖、中国生产力促进奖一等奖、成都市科技进步奖等，获四川省优秀教学成果一等奖2 项、三等奖1 项。主要研究方向包括：农产品及环境中农药残留生物降解的机理及精准调控，传统发酵食品微生物种质资源挖掘、改造和利用，调味品发酵过程优化与控制。

实习编辑：王晓燕；编辑：阎一鸣；责编：张睿梅

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