《Mycotoxin Research》：Adsorptive potential of two natural enterosorbents for removing aflatoxin B1 under simulated gastric and small intestinal conditions
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本研究聚焦于解决黄曲霉毒素B1（AFB1）污染问题，研究人员探索了两种天然肠道吸附剂（marigold petals和guava leaves）在模拟胃肠条件下对AFB1的吸附潜力，结果表明其具有显著的去除效果，为食品中AFB1的防控提供了新思路。
黄曲霉毒素B1（AFB1）是一种由某些曲霉菌产生的强毒性代谢产物，广泛存在于受污染的食品中，对人类健康构成严重威胁。AFB1的毒性主要源于其能够干扰细胞过程，与DNA中的鸟嘌呤碱基结合，导致基因突变并引发癌症。此外，AFB1代谢还会产生活性氧（ROS），导致氧化应激和细胞损伤。全球食品供应链中AFB1的污染问题日益严重，各国监管机构已制定严格的AFB1限量标准，以保护消费者健康。然而，传统的物理、化学和生物干预措施在去除食品中的AFB1方面存在局限性。因此，开发一种安全、有效的天然吸附剂以降低AFB1的生物利用度具有重要意义。
墨西哥国立自治大学（UNAM）的研究人员开展了一项创新性研究，旨在探索两种天然植物材料——万寿菊花瓣（marigold petals）和番石榴叶（guava leaves）作为肠道吸附剂（enterosorbents）在模拟胃肠条件下对AFB1的吸附能力。研究结果表明，这两种天然吸附剂在模拟胃和小肠环境中对AFB1具有显著的去除效果，且吸附过程主要由物理机制主导。该研究为利用天然植物材料作为食品中AFB1的吸附剂提供了科学依据，具有重要的实际应用价值，论文发表在《Mycotoxin Research》上。
研究人员采用了一系列关键的技术方法来开展这项研究。首先，通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、能量色散X射线荧光光谱（EDS）和X射线衍射（XRD）等技术对两种天然肠道吸附剂的表面官能团、微观结构、多元素组成、结晶度和相分析进行了表征。接着，在模拟胃和小肠条件下，利用Langmuir、Freundlich、Temkin和Dubinin-Radushkevich等温模型评估了肠道吸附剂对AFB1的吸附潜力，并通过高效液相色谱-荧光检测（UPLC-FLR）技术测定了吸附后溶液中AFB1的浓度。此外，还对UPLC-FLR方法进行了验证，以确保其在检测AFB1时的准确性和可靠性。
研究背景与意义
黄曲霉毒素B1（AFB1）是一种由曲霉菌属（Aspergillus）产生的次级代谢产物，具有极强的毒性和致癌性。AFB1能够与DNA中的鸟嘌呤碱基结合，导致基因突变（GC → TA转换），并产生活性氧（ROS），引发氧化应激和细胞损伤。长期暴露于AFB1环境中会增加患癌症的风险，尤其通过受污染的食品摄入。全球范围内，AFB1污染已成为食品安全领域的重大问题，各国监管机构已制定严格的限量标准以保护消费者健康。然而，传统的去除AFB1的方法存在一定的局限性，因此开发一种安全、有效的天然吸附剂具有重要意义。
研究方法
研究人员选择了万寿菊花瓣（marigold petals）和番石榴叶（guava leaves）作为潜在的天然肠道吸附剂。这两种植物材料富含生物活性化合物，且具有良好的食用安全性。研究中首先对这两种植物材料进行了表征，通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析了其表面官能团的种类和含量；利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）观察了材料的微观结构；能量色散X射线荧光光谱（EDS）分析了其多元素组成；X射线衍射（XRD）则用于评估材料的结晶度和相组成。这些表征结果为理解吸附剂的吸附性能提供了基础信息。
在模拟胃肠条件下，研究人员评估了两种肠道吸附剂对AFB1的吸附能力。通过配置模拟胃液（pH 2.5）和模拟肠液（pH 6.5），并加入不同剂量的吸附剂，研究了其对AFB1的吸附效率。吸附实验在恒温摇床中进行，通过高效液相色谱-荧光检测（UPLC-FLR）技术测定了吸附后溶液中AFB1的浓度，并计算了吸附容量（q?）和吸附率。此外，研究还利用Langmuir、Freundlich、Temkin和Dubinin-Radushkevich等温模型对吸附数据进行了拟合，以评估吸附剂的最大吸附容量和吸附机制。
研究结果
吸附剂表征
FTIR分析显示，万寿菊花瓣的表面含有丰富的羟基（-OH）、烷基（(CH)n）、羧基（COOR）和C-O键等官能团，其含量显著高于番石榴叶。这些官能团的存在为AFB1的吸附提供了潜在的结合位点。FESEM图像揭示了两种吸附剂具有复杂的微观结构，表面粗糙且多孔，这增加了可用于吸附的表面积。EDS分析表明，万寿菊花瓣中氧元素的含量较高，这可能有助于AFB1的吸附。XRD分析显示，万寿菊花瓣具有较低的结晶度（<1%），而番石榴叶的结晶度相对较高（7.3%），这表明万寿菊花瓣的无定形区域更多，为AFB1的吸附提供了更多的活性位点。
吸附性能评估
在模拟胃和小肠条件下，万寿菊花瓣在较低剂量（0.25%和0.125% w/w）下几乎完全去除了AFB1，而番石榴叶在较高剂量（0.5%和0.25% w/w）下也表现出良好的吸附效果。吸附等温线拟合结果表明，Freundlich模型最适合描述两种吸附剂在模拟胃肠条件下的吸附行为，且万寿菊花瓣的Freundlich常数（K_F）显著高于番石榴叶，表明其吸附能力更强。此外，Freundlich模型中的n值大于1，表明吸附过程主要由物理机制主导，如氢键和疏水相互作用。
吸附机理探讨
Dubinin-Radushkevich模型用于进一步确认吸附类型。结果显示，万寿菊花瓣在模拟胃和小肠条件下对AFB1的吸附能量（E）分别为5.067 kJ/mol和5.457 kJ/mol，均小于8 kJ/mol，表明吸附过程主要由物理吸附主导。而番石榴叶在模拟小肠条件下（pH 6.5）的吸附能量为11.991 kJ/mol，表明可能存在离子交换作用。这可能是由于番石榴叶中含有丰富的钙、镁等矿物质，这些矿物质可能与肠道中的离子发生交换，从而间接促进AFB1的吸附。
研究结论与讨论
本研究首次评估了万寿菊花瓣和番石榴叶作为天然肠道吸附剂在模拟胃肠条件下对AFB1的吸附潜力。研究结果表明，这两种天然植物材料在较低剂量下即可显著降低AFB1的生物利用度，且吸附过程主要由物理机制主导。万寿菊花瓣由于其丰富的表面官能团和较低的结晶度，在模拟胃和小肠条件下表现出更高的吸附效率。然而，番石榴叶在模拟小肠条件下也可能涉及离子交换作用。这些发现为开发基于天然植物材料的AFB1吸附剂提供了科学依据，具有重要的实际应用价值。未来的研究应进一步探索这些吸附剂在体内的稳定性和长期效果，以及其与营养物质的相互作用，以全面评估其在食品安全领域的应用潜力。
