改性蒙脱土对霉菌毒素的吸附研究进展

武玉珍，张乾，杨顺，周迁，许启富

（1西安理工大学应用化学系，陕西 西安 710048；2北京创新高农饲料有限公司，北京 101109）

改性蒙脱土对霉菌毒素的吸附研究进展

武玉珍1，张乾1，杨顺1，周迁2，许启富2

（1西安理工大学应用化学系，陕西 西安 710048；2北京创新高农饲料有限公司，北京 101109）

霉菌毒素广泛地存在于腐败变质的饲料和食物中，关系到人类的食品安全问题，如何降低霉菌毒素对饲料和食品等的威胁是目前正在研究的热点，其方法之一就是采用改性蒙脱土进行脱毒处理。本文以此为目的，首先介绍了常见霉菌毒素的种类和基本脱毒方法，然后针对蒙脱土脱毒问题，介绍了蒙脱土的结构、性能与脱毒原理，重点综述了用于脱毒的蒙脱土改性方法，主要包括季铵盐改性、金属离子改性、有机酸改性及其他改性方法等。改性过程不但可以改变蒙脱土的层间距，而且可改善其表面性能，同时交换后的阳离子，如金属离子可能通过与毒素分子之间形成强相互作用而提高改性蒙脱土的脱毒素能力；与此同时，改善的杀菌能力也有助于提高脱毒素效果。在未来的应用中，新的改性方法包括研发新的可降解改性剂及其对不同霉菌毒素的综合吸附会有更为深入的研究。

霉菌毒素；蒙脱土；改性；吸附作用；吸附剂；复合材料

饲料原料的霉变一直影响着全球畜禽养殖业及饲料工业的发展，对人类的健康以及社会经济的发展造成了严重威胁，它的危害已经成为一个全球性的问题。动物食用了被霉菌毒素污染的饲料后，会引起霉菌毒素急性或慢性中毒，导致机体免疫机能和抵抗力下降、饲料利用率降低、生产性能下降[1]。戎晓平等[2]在2015年的随机采样调研报告中指出，北京、山东、河南及四川等地区的饲料原料和配合饲料普遍受到了玉米赤霉烯酮（ZEA）的污染，配合饲料中大猪饲料受到玉米赤霉烯酮的污染最为严重，超标率高达41.67%，阳性平均值为510.42μg/kg，高于我国的限量标准，因此，解决霉菌毒素的污染问题刻不容缓。面对这些问题，近年来，新型吸附剂脱除霉菌毒素的研究成为国内外的热点，其中，经改性后的蒙脱土在吸附霉菌毒素方面展示出了广阔的应用前景，特别是我国蒙脱土存储量多、价格低廉，而且经改性后的蒙脱土吸附性能好，对动物与人类的健康无毒无害，对环境造成的污染小，因此一方面赋予资源更高的利用价值，另一方面又解决了实际问题。本文首先介绍了霉菌毒素以及基本的脱毒方法，然后对近年来围绕改性蒙脱土脱毒进行的研究进行综述，以期对相关行业，特别是围绕食品健康和环保展开的工农业生产产生一定的借鉴意义。

1 霉菌毒素简介

1.1 霉菌毒素的产生与种类

霉菌是一类真菌，常呈菌丝状结构或孢子体，易在温度、湿度适宜的环境下生长繁殖。霉菌毒素是由产毒霉菌在谷物生长繁殖过程或饲料生产过程中产生的有毒二级代谢产物，在谷物的生长过程、饲料加工过程、贮存及运输过程中皆可产生[3]。目前已发现的霉菌毒素种类超过300多种，在生产实践中备受关注的霉菌主要有曲霉菌（产生黄曲霉毒素B1、B2、 G1、G2等）、镰刀菌（产生玉米赤霉烯酮毒素、呕吐毒素、伏马菌素B1等）、青霉菌（产生赭曲霉毒素A）[4]。图1显示了部分霉菌毒素的分子结构式。

图1 部分霉菌毒素的分子结构式[5-7]

1.2 霉菌毒素的危害

在饲料的营养价值方面，霉菌能使饲料脂肪迅速变质，蛋白质消化率降低，严重降低饲料中赖氨酸和精氨酸水平，使饲料营养价值降低[8]；在动物的生殖性能方面，霉菌毒素中的玉米赤霉烯酮可以造成动物假发情和阴道脱垂或卵巢发生机能性障碍，可能导致后备母猪至配种年龄时不发情、发情不明显、不排卵、不孕和流产等问题[3]；在动物产品品质方面，禽畜长期食用含霉菌毒素的饲料可能会导致生长受阻、诱发胃癌、肠癌等疾病，并易导致畸形、免疫力下降等。此外，这些霉菌毒素也可以通过肉制品、蛋制品、奶制品进入人体内，从而危害到人类的身体健康[9]。总而言之，霉菌毒素不仅对饲料的品质造成了不良影响，而且对动物以及人类的健康也会产生巨大危害，另外在禽畜产业方面也带来了不可估量的经济损失。

1.3 脱毒方法

为了减轻或消除霉菌毒素造成的种种危害，一方面，需要从源头来预防和控制霉菌的生长，抑制霉菌毒素的产生；另一方面，需要不断创新，研究出各种各样的脱毒方法，目前常见的霉菌毒素脱除方法主要有物理脱毒、化学脱毒与生物脱毒[1]。

物理脱毒主要包括热处理、微波、γ射线、紫外线、水洗、脱胚处理及添加吸附剂等措施，其中最常用的物理方法是通过添加营养惰性吸附剂来降低霉菌毒素对动物的危害，如活性炭、甘露聚糖与铝硅酸盐[10]。吸附剂加入饲料中能与霉菌毒素稳定结合且不会被动物肠道消化而排出体内，减轻了霉菌毒素在动物体内造成的危害。ABBES等[11]将水合铝硅酸钠钙（HSCAS）通过口服途径，给予至服用了玉米赤霉烯酮毒素的小鼠，并与空白进行对照，结果显示水合铝硅酸钠钙能安全有效地减轻玉米赤霉烯酮在胃肠道中的毒副作用。ZHOU[12]研究了一种比较稀有的天然坡缕石-蒙脱土混合矿物对霉菌毒素的吸附作用，研究结果表明这种混合矿物对霉菌毒素有良好的吸附作用，且不对其他营养物质产生影响。

化学脱毒的原理是将霉菌毒素处于强酸、强碱或强氧化剂的作用下转化为低毒或无毒物质，常见有酸处理法、碱处理法、氨处理法及有机溶剂处理法[13]。酸处理法是指毒性强的黄曲霉毒素B1、G1在强酸催化下能转化为低毒性物质；碱处理法是利用黄曲霉毒素能在氢氧化钠溶液中迅速水解生成溶于水的邻位香豆素钠盐，从而破坏了毒素；氨处理法指黄曲霉毒素B1在氨的作用下化学结构发生改变，生成没有毒性的黄曲霉素毒D1等物质[10]。ALLAMEH等[14]将肉仔鸡分为6个实验组，研究氨处理与无处理的霉变玉米对肉仔鸡的影响，发现被黄曲霉毒素污染的玉米采用氨处理后，肉仔鸡的生长情况得到明显改善。化学脱毒虽然能在一定程度上减轻霉菌毒素的危害，但也存在不可避免的缺陷，比如化学试剂可能对动物造成其他健康危害，化学物品有可能流入环境造成污染。

生物脱毒法主要是指用微生物将有毒的霉菌毒素降解成无毒或毒性很小的化合物，此类方法条件温和，对饲料营养物质破坏较少，缺点是有些毒素需要一套完整的酶体系才能彻底解毒，且大多数酶稳定性较差，对保质有较高要求[15]。

2 蒙脱土的结构、性能与改性方法

由于蒙脱土在物理脱毒领域的广泛利用，比如美国Anlam公司成功研发出Calibrin-A与Calibrin-Z两种霉菌毒素吸附剂，并已投入市场生产使用，Calibrin-A与Calibrin-Z主要成分就是精炼而得的蒙脱土矿物，因此下面主要就其结构改性及性能研究进行介绍。

2.1 蒙脱土的结构与性能

天然蒙脱土是一种2∶1型层状结构的含水铝硅酸盐矿物，主要成分是氧化硅和氧化铝，其单位晶胞由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体所组成，二者之间通过共用氧原子来连接，层间含有Na+、Ca2+、Mg2+等水合阳离子，根据其层间可交换阳离子的种类分为钙基、钠基、锂基等蒙脱土。图2显示钠基蒙脱土与钙基蒙脱土的结构示意图[16]。这种特殊的晶体结构赋予蒙脱土独特的性质，如较大的表面活性、较高的阳离子交换能力、异常含水特征的层间表面、强烈改变液体流动特性的能力等，但天然蒙脱土具有亲水疏油性，这种环境不利于对亲油性聚合物或单体的吸附[17]。普通蒙脱土用作霉菌毒素吸附剂时，吸附能力有限且选择性差，因此，用作吸附剂时常对蒙脱土进行有机改性，经改性后的蒙脱土层间距增大，且由亲水性变为疏水性，故可以有效地提高吸附性能。

2.2 蒙脱土的改性方法

为了使蒙脱土有更优良的吸附性能，在实际应用中通常会对蒙脱土先进行改性。一般来说，常用的改性方法有有机改性、无机改性与复合改性。

图2 钠基蒙脱土与钙基蒙脱土的结构示意图[16]

有机改性是用有机阳离子置换蒙脱土中的无机阳离子，从而改变了蒙脱土的层间离子形式，使其表面疏水化，且具有更好的膨胀性能。ZHU等[18]采用聚二甲基二烯丙基铵盐和十六烷基三甲基铵盐同时施加对蒙脱土进行改性，合成了一种新型有机蒙脱土，能有效提高对有机物的吸附能力；无机改性主要包括无机酸改性与无机盐改性[19]，无机酸改性能使蒙脱土层间的阳离子转变成酸的可溶性盐类而溶出，从而削弱了层间结合力，使层间晶格被撑开，扩大层间距[20]；无机盐改性主要是通过加入盐改性剂使分散的蒙脱土单晶片形成层状缔合结构，在缔合颗粒间形成较大的空间，因此可改变蒙脱土在水中的分散状态及性能，提高蒙脱土的吸附能力和离子交换能力[19]。复合改性是将单一的无机改性与有机改性结合起来，综合二者优点的新兴改性方法。比如SRINIVASAN等[21]研究了有机-无机复合改性蒙脱土的制备，并将其用于工业废水中氯酚等有机污染物的处理。

3 改性蒙脱土对霉菌毒素的吸附

蒙脱土因其独特的层状结构，一直以来被用于污染物控制，如吸附水中的重金属离子[22]、染料[23]等，在这些应用的启发下，逐渐转向霉菌毒素的吸附。不经改性的蒙脱土也能在一定程度上吸附霉菌毒素，例如，ELMORE等[24]测试了在一般的食物加工条件（发酵、加热、酸化）下，一种精制钙基蒙脱土作为脱毒剂加入食物中吸附黄曲霉毒素B1（AFB1）的稳定性，结果表明，此种脱毒剂能明显减少玉米粉中的黄曲霉毒素B1，而且在发酵72h后对黄曲霉毒素B1的吸附量最大，故此种蒙脱土有望成为一种食物添加剂来减少黄曲霉毒素B1的危害。MAKI等[25]试验在奶牛的日常饮食中添加黄曲霉毒素M1（AFM1），然后往饲料中添加钙基蒙脱土能有效减小产奶中黄曲霉毒素M1的浓度，且不影响牛奶的质量、成分与产量等。但是天然蒙脱土杂质较多，且吸附效率不高，所以用作霉菌毒素的吸附剂时，对蒙脱土进行适当的改性能显著提高对霉菌毒素的吸附效率。现有文献中报道改性蒙脱土吸附的霉菌毒素大多是黄曲霉毒素和玉米赤霉烯酮毒素，改性蒙脱土吸附霉菌毒素时所用的改性剂大多是季铵盐、金属离子、有机酸等。

3.1 季铵盐改性

研究有机改性蒙脱土对霉菌毒素的吸附作用最多的是季铵盐改性，铵离子与蒙脱土层间阳离子发生离子交换作用，从而使烷基长链插层至蒙脱土层间，令蒙脱土的层间环境由亲水性转变为亲油性，增强了其对有机物的亲和性。此外，烷基长链进入蒙脱土层间使层间距增大，片层间的作用力减弱，有利于吸附更多霉菌毒素。而且，季铵盐改性蒙脱土也具有一定程度的抗菌性，目前对季铵盐类抗菌剂的研究颇多，一般认为小分子季铵盐的抗菌作用过程[26]为：季铵盐中的阳离子通过静电力、氢键力以及表面活性剂分子与蛋白质分子间的疏水结合等作用吸附到菌体表面，而后穿透细胞壁与细胞膜结合，扰乱细胞膜组成，使胞内物质如K+、DNA、RNA等泄漏，最后导致菌体死亡。常用的季铵盐改性剂有十八（或十六）烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵与十六烷基二甲基苄基氯化铵等，季铵盐的烷基链不宜过长或过短。

LEMKE等[27]用不同季铵盐对蒙脱土进行改性，研究其对玉米赤霉烯酮的吸附效率，研究结果表明，不含烷烃长链的苄基三乙基氯化铵与四甲基三溴化铵改性蒙脱土对玉米赤霉烯酮没有吸附作用，而含有烷烃长链的季铵盐随着烷烃链长度增加，它所改性的蒙脱土对玉米赤霉烯酮的吸附效率也提高。此外，当季铵盐与蒙脱土阳离子交换容量的摩尔比为150%时，对玉米赤霉烯酮的吸附效率最高。齐德生等[28]研究了蒙脱土与季铵盐改性蒙脱土对黄曲霉毒素B1的吸附与解吸附，结果表明，二者对黄曲霉毒素B1均有较好的吸附性，但季铵盐改性蒙脱土解吸附率更低，故其对黄曲霉毒素B1的吸附性能更稳定。FENG等[29]用十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行改性制得改性蒙脱土纳米复合材料，研究了这种改性蒙脱土与原蒙脱土对玉米赤霉烯酮的吸附作用及其影响因素，结果表明，在37℃与pH为7的条件下，分别用Langmuir等温吸附曲线与Freundlich等温吸附曲线拟合改性蒙脱土对玉米赤霉烯酮的吸附，吸附量分别达8.83mg/g与5.07mg/g，而原蒙脱土对玉米赤霉烯酮的吸附量只有0.60mg/g与0.19mg/g，而且改性蒙脱土对玉米赤霉烯酮的吸附具有选择性，即对Ca2+、Fe3+、Fe2+、维他命E与赖氨酸无明显影响。骆翼等[30]使用单链型季铵盐（十八烷基三甲基氯化铵）及双链型季铵盐（双十八烷基二甲基氯化铵）对天然蒙脱土进行了有机化处理，得到有机改性蒙脱土，研究了其对玉米赤霉烯酮的吸附作用，实验结果表明，季铵盐改性的蒙脱土层间结晶水明显减少，结构更为疏松，对玉米赤霉烯酮的吸附效率更好，且这种现象随着季铵盐浓度的增大更为明显。此外，当浓度相同时，单季铵盐改性蒙脱土对玉米赤霉烯酮的吸附效率更好，图3为不同浓度单、双季铵盐处理的有机蒙脱土对玉米赤霉烯酮吸附情况图。LI等[31]采用了多种季铵盐（十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、二十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵、双十八烷基甲基苄基氯化铵）分别对蒙脱土进行改性，研究改性蒙脱土对玉米赤霉烯酮的吸附，吸附后玉米赤霉烯酮的残留量采用酶联免疫吸附测定。研究结果表明，季铵盐碳链过短或过长都不利于改性蒙脱土对霉菌毒素的吸附，且带有苄基的季铵盐改性蒙脱土吸附性能更好，其中，双十八烷基甲基苄基氯化铵改性蒙脱土吸附效率最高，高达93.2%，且具有抗菌活性、不产生污染物、不破坏原有营养价值以及应用于不同的环境中都比较稳定等优点。

图3 不同浓度单、双链季铵盐处理的有机蒙脱土对玉米赤霉烯酮吸附情况图[30]

3.2 金属离子改性

采用不同的金属离子置换蒙脱土内部的阳离子也是常用的改性方法，其大多是将抗菌金属离子Cu2+、Zn2+、Ag+等通过阳离子交换作用载入蒙脱土层间，因此，一方面可以期望蒙脱土能对霉菌毒素加以吸附；另一方面，抗菌金属离子从蒙脱土上解吸出来可以杀死产生毒素的细菌。

以Ag+为例，抗菌机理主要有两种假说[32]：其一是接触式杀菌，抗菌金属离子接触到微生物的细胞膜时，会使得病菌的固有成分被破坏或产生功能障碍，从而导致病菌死亡；其二是催化式杀菌，在一定条件下，银离子作为催化活性中心，激活水和空气中的氧，产生羟基自由基及活性氧离子，活性氧离子具有很强的氧化能力，能在短时间内破坏细菌的增殖能力，致使细胞死亡，从而达到抗菌的目的[33]。MALACHOVA等[34]研究了蒙脱土（MMT）载入不同金属离子（Ag+、Cu2+、Zn2+）后的抗细菌与抗真菌活性，发现对大肠杆菌的抑制作用由强至弱为Ag-MMT＞Cu-MMT≈Zn-MMT；对红栓菌的抑制作用由强至弱为Zn-MMT＞Cu-MMT＞Ag-MMT；对糙皮侧耳菌的抑制作用由强至弱为Cu-MMT＞Zn-MMT＞Ag-MMT。抗菌金属离子从蒙脱土上解吸出来与细菌或真菌相互作用，因此蒙脱土可以成为一种合适的抗菌离子的载体来抗菌杀菌。

MAGDALENA等[35]研究了Cu2+、Zn2+和Co2+分别改性蒙脱土对AFB1的吸附，采用高效液相色谱法测定黄曲霉毒素B1的浓度。其中Cu2+与蒙脱土的阳离子交换量为76%、Zn2+与Co2+的为85%。而且Co2+改性蒙脱土对黄曲霉毒素B1吸附量最大，Cu2+改性蒙脱土对黄曲霉毒素B1吸附量最小。专利PCT/CN02/00538[36]公开了一种包含铜改性蒙脱土和锌改性蒙脱土复合物的纳米饲料添加剂，铜改性蒙脱土与锌改性蒙脱土的配比为1∶(0.5～20)。该纳米饲料添加剂具有极强的抗菌与抗病毒作用，能显著提高动物成活率。DAKOVIĆ等[37]用CuSO4·5H2O对蒙脱土进行改性，研究了改性蒙脱土对黄曲霉毒素B1的吸附作用，采用了高效液相色谱法检测黄曲霉毒素B1的残留量。结果表明铜改性蒙脱土能有效吸附黄曲霉毒素B1，且制备过程简单，故铜离子改性蒙脱土作为吸附剂在脱毒素方面具有实用价值。DAKOVIC等[38]将原蒙脱土与ZnSO4·7H2O搅拌反应，再通过离心、水洗并干燥得到锌离子交换的蒙脱土，随后研究了这种改性蒙脱土对黄曲霉毒素B1的吸附与解吸附，采用高效液相色谱法测定黄曲霉毒素B1的浓度，证明了锌改性的蒙脱土对黄曲霉毒素B1的吸附效率高于原蒙脱土，且锌改性蒙脱土具有抗菌活性与低毒性、成本低廉与制作过程简易等优点，故有望成为一种新型抗菌剂或黄曲霉毒素吸附剂。此外，他们还介绍了金属离子改性对于增进蒙脱土吸附毒素能力的机理可能在于金属离子与毒素分子之间的强键合作用。除了用一种金属阳离子改性外，也有文献报道了用两种金属离子按一定比例混合对蒙脱土改性。ZENG等[39]研究了铝离子与铁离子的插层蒙脱土（AlFePMt）对黄曲霉毒素B1的吸附效率，采用了酶联免疫吸附测定法检测黄曲霉毒素B1的浓度，实验证明，天然蒙脱土与AlFePMt对黄曲霉毒素B1均表现出吸附作用，但AlFePMt吸附性能更好，且当铝离子与铁离子的摩尔比为8∶1时，AlFePMt对黄曲霉毒素B1的吸附效率最高。图4显示了Mt与AlFePMt在添加量与pH不同时对黄曲霉毒素B1的吸附曲线。

3.3 有机酸改性

目前，也有部分文献报道了有机酸对蒙脱土的改性，这部分文献相对很少。XU等[40]用2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸（AMPS）改性蒙脱土，结果表明，改性后的蒙脱土层间距明显增大，并能很好地制备出剥离型聚合物/黏土纳米复合材料。AFLAKI等[41]用黄原胶-接枝-2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸的水凝胶处理蒙脱土，研究了其对铜离子的吸附平衡与动力学。姚佳佳等[42]研究了低分子量腐殖酸改性蒙脱土对黄曲霉毒素B1的吸附，研究表明蒙脱土原土能快速吸附黄曲霉毒素B1至最大值，但吸附量随时间增加而减少，吸附速率为负值，且存在急剧脱附现象。而改性蒙脱土对黄曲霉毒素B1的吸附量则随时间增加而持续增大，供试时间内其吸附速率均为正值。通过扫描电镜观察可以发现，腐殖酸改变了矿物晶层结构，使其表面呈现晶层破碎化的絮状体，进而促进改性矿物对黄曲霉毒素B1的吸附。

图4 Mt与AlFePMt在添加量与pH不同时对黄曲霉毒素B1的吸附曲线[39]

3.4 其他改性

对蒙脱土的改性除了上述几种方法外，还有一些其他改性方法改性的蒙脱土也能实现对霉菌毒素的有效吸附，例如使用壳聚糖改性或者采用多种改性剂同时进行的复合改性。壳聚糖具有生物相容和可生物降解等特性，且壳聚糖分子链上含有大量氨基和羟基，对金属离子[43]、染料分子[44]及有机物[45]等均具有良好的吸附性能[23]。复合改性虽然改性过程稍微更复杂，但能综合多种改性剂的优点，使吸附效果更良好。刘佳洪[46]用铜-苯基三甲基溴化铵对蒙脱土改性，并研究了这种改性蒙脱土对黄曲霉毒素B2的吸附作用，分析了影响吸附效果的因素，并探讨了吸附机理的微观方面，研究吸附等温线发现对黄曲霉毒素B2的最大吸附量为15mg/g。孟娜等[47]制备了一种羧甲基壳聚糖-银改性蒙脱土纳米抗菌中间体并研究了其结构与性能，研究结果表明，这种复合改性的蒙脱土层间距明显增大，且抗菌效果较好，抗菌谱比较宽。KITTINAOVARAT等[48]研究了不同摩尔质量的壳聚糖改性蒙脱土对一种染料活性红120的吸附作用。JAYNES等[49]研究发现，用胆碱与肉毒碱改性蒙脱土比天然蒙脱土对黄曲霉毒素B1的吸附性能更好，而且与表面活性剂相比，胆碱与肉毒碱毒性更小。

3.5 针对改性方法的一点思考

从以上的不同改性方法可以看出，改性有利于蒙脱土对于霉菌毒素的吸附，同时伴随更强的杀菌效果，然而，不同的改性方法都不可避免地引入新的化学物质，这些化学物质可能会使蒙脱土作为添加剂而引起二次污染问题。比如使用季铵盐对蒙脱土改性时，由于季铵盐具有强烈的表面吸附特性，不易生物降解，易在河底湖泊等自然环境中持续积累从而引发水质污染[50]，并且可能会抑制生物正常的降解代谢功能[51]。使用硫酸铜或硫酸镁对蒙脱土改性时，虽然少量的硫酸铜或硫酸镁在GB2760—2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》被允许作为食品的加工助剂，但是过量的硫酸铜或硫酸镁会造成中毒症状[52]。所以，出于对食品安全问题的慎重考虑，在研究中，对改性后的蒙脱土应进行生物学毒理研究。改性处理应特别注意工艺控制，避免二次污染，特别是由于改性剂用量过大导致的安全问题。

4 结语

霉菌毒素对谷物、饲料等造成的污染问题亟待解决，其中添加吸附剂是一种经济、环保且高效的脱毒方法。蒙脱土是一种非常常见的吸附材料，而且我国蒙脱土储量丰富且价格便宜，故蒙脱土的脱毒素方面的应用前景十分广阔。天然蒙脱土杂质含量较多，且吸附性能并不是很优越，所以在实际应用中常常需要对蒙脱土进行精炼提纯并改性。蒙脱土的改性方法多种多样，大多方法简易并具有低毒性，采用适当方法改性后的蒙脱土对霉菌毒素表现出良好的吸附作用。但实际上，各种谷物或饲料一旦发生霉变，不同种类霉菌毒素产生的情况比较复杂，不会只产生单一的某种霉菌毒素，而一种改性蒙脱土常常只针对某一种霉菌毒素表现出良好的吸附作用。因此，在未来的科研中，应将关注点集中于如何研发出能同时大量吸附多种霉菌毒素的改性蒙脱土，这将使改性蒙脱土作为霉菌毒素的吸附剂更具有实际应用价值。另一方面，对于蒙脱土处理过程中引入的其他物质，如金属盐、季铵盐等，有可能造成二次污染问题，出于对食品安全问题的慎重，应在日后的研究中引起足够的重视。

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Advances in study of the adsorption of mycotoxins by modified montmorillonite

WU Yuzhen1，ZHANG Qian1，YANG Shun1，ZHOU Qian2，XU Qifu2
（1Department of Applied Chemistry，Xi’an University of Technology，Xi’an 710048，Shaanxi，China；2Beijing Innovative Agricultural Feed Ltd.，Beijing 101109，China）

Mycotoxins secreted by mould are widely existed in musty feedstuff and food, and they have been a global threat to the health of human beings. How to detoxify the contaminated feedstuff and food has been a hot issue to date, and one of the most effective treating methods is adsorption with montmorillonite. This paper introduces conventional mycotoxins and common detoxification methods first, followed by the structure of montmorillonite and its mechanism to detoxify feedstuff, with the focus on the advances of modification techniques using quarternary ammonium salts, metal ions, organic acids and so on. Treatment can not only modify the interlayer distance of montmorillonite, but also improve its surface property, and the exchanged cations can form strong interaction with mycotoxins, which enhances the disinfecting effects accordingly. Finally, the perspective of modified montmorillonite is discussed. It maybe expected that new modification methods including new degradable modifier reagents and combined adsorption of different mycotoxins would be focused on in the future study.

mycotoxin；montmorillonite；modification；adsorption；adsorbent；composites

S816

：A

：1000–6613（2017）02–0618–08

10.16085/j.issn.1000-6613.2017.02.030

2016-05-24；修改稿日期：2016-07-11。

武玉珍（1992—），女，硕士研究生，主要从事饲料的脱毒素研究。联系人：张乾，教授，从事化学及高分子科学、纳米技术等相关的应用及基础研究。E-mail：qzh@xaut.edu.cn。