呕吐毒素

呕吐毒素（Deoxynivalenol,DON），又名脱氧雪腐镰刀菌烯醇，20世纪70年代由Yoshizawa等从污染的小麦等谷物食品中分离并鉴定。分子式为C15H20O6，外观为白色结晶性粉末，熔点151-153°C，微溶于水。呕吐毒素稳定性强，可引起急性中毒、免疫抑制、肝肾损害和细胞毒性，对食品安全构成重大威胁。

PQQ依赖的脱氢酶Dep A及其与PQQ络合物的两种晶体结构，loop环的改变可能会影响呕吐毒素（DON）的结合，此成果为Dep A分子改造提供有效突破点。解毒酶SPG晶体结构和参与底物结合口袋的关键氨基酸，并构建毕赤酵母重组突变体SPGY62A，使得DON及其乙酰化衍生物催化活性提高了70%。解毒酶Dep BRleg上的氨基酸Lys217、Arg290和Gln294与NADPH催化结合起关键作用，该酶将3-keto-DON转化为3-epi-DON和DON的比率分别为67.2%和32.8%。

呕吐毒素的主要毒性基团为C12-C13环氧基团和C3-OH羟基，脱毒多聚焦于这2个结构靶点。因动植物和微生物对DON的防御方式不同，各物种体内生物转化方式不尽相同，可归纳为8种类型，分别为去环氧化、羟基化、氧化、差向异构化、乙酰化、糖基化、硫酸盐化和谷胱甘肽化（图1）。

呕吐毒素的生物酶来源广泛，包括分布于自然环境中的微生物、动物体内的微生物，以及植物产生的生物酶。2021年中国饲料真菌毒素污染状况调查报告显示DON污染普遍存在[3]，玉米和小麦中DON检出率均高于95%，超标率可达12.32%，最高值达16 538.76μg/kg。

呕吐毒素（DON）主要污染玉米、小麦等谷类作物，严重影响谷物、饲料及食品的产量和品质，造成了严重的食品安全问题。该毒素进入食物链后可引起人畜多种疾病，主要症状包括恶心、呕吐、消化和溶血性疾病，引发人类细胞免疫反应障碍以及神经系统紊乱等。