“解毒酵母”来袭！科学家破解食用植物氰苷难题
发布时间：2025-06-11 浏览次数：29 分享：
在我们的日常饮食中，有许多看似普通的食用植物，如木薯、高粱和苹果籽等，却隐藏着一种潜在的危险——氰苷。氰苷是一种天然的植物毒素，在人体摄入后转化为剧毒的氢氰酸（HCN），引发神经系统紊乱、呼吸抑制、心跳异常等中毒症状，甚至可能导致死亡。因此，如何有效去除这些植物中的氰苷，一直是科学家们研究的重点。传统的物理和化学方法虽然在一定程度上能够去除氰苷，但往往存在精确性不足、效率低下以及潜在毒性等问题。近年来，科学家们将目光转向了食品级微生物，希望通过它们的生物降解能力来解决这一难题。其中，解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）因其“公认安全（GRAS）”的特性以及对氰化物的耐受能力，成为了研究的焦点。
近日，广东以色列理工学院徐鹏团队在Communications Biology发表题为“Expanding Yarrowia lipolytica’s metabolic potential for detoxification of cyanogenic glycosides in edible plants”的研究性文章。该研究通过基因工程技术，将木薯中的亚麻仁苦苷酶基因（linamarase）和水稻中的β-葡萄糖苷酶7基因（β-glucosidase 7）导入解脂耶氏酵母，成功构建了一株具有高效解毒能力的新菌株——YXP08lb。
在该研究中，作者成功构建了一株具有高效解毒能力的新菌株——YXP08lb。这株新菌株不仅能够高效降解多种植物中的氰苷，还表现出显著的代谢优势。研究人员发现，YXP08lb菌株在基因表达调控、磷脂合成以及能量利用途径上都进行了优化。与核糖体生物合成相关的基因显著上调，为蛋白质的快速合成提供了条件，从而提高了糖苷水解酶的产量和活性。此外，该菌株还能合成大量磷脂，维持细胞膜的结构完整性和代谢稳定性，使其在含氰环境中更好地生存和发挥解毒作用。
在实验中，YXP08lb菌株展现了惊人的解毒效率。它能够在短时间内将木薯中的亚麻仁苦苷、苹果籽中的苦杏仁苷等氰苷降解90%以上。这一成果不仅为解决食用植物中的氰苷毒性问题提供了新的解决方案，还为单细胞磷脂的生产开辟了新途径。
新型菌株设计流程及解毒代谢步骤
工程酵母对食用植物的氰化物降解效率
解脂耶氏酵母YXP08lb菌株的成功构建，标志着我们在食品安全和营养领域迈出了重要的一步。它不仅有望大大提升食用植物的安全性，还能推动含有氰苷的植物材料转化为安全食品和动物饲料的工业化进程。未来，随着相关技术的不断完善，这种“解毒专家”有望在全球范围内得到广泛应用，为人类健康保驾护航。
解脂耶氏酵母的这一全新突破，让我们看到了科技在解决食品安全问题上的巨大潜力。或许在不久的将来，我们能够彻底消除食用植物中的氰苷威胁，享受更加安全、健康的饮食生活。
参考文献：Fidelis Azi, Zhiyu Li, Peng Xu. Expanding Yarrowia lipolytica’s metabolic potential for detoxification of cyanogenic glycosides in edible plants. Communications Biology. Published 6 February, 2025. doi:10.1038/s42003-025-07628-5.
来源：微生物安全与健康网，作者~刘泽锟。
