牡蠣中多組分多環(huán)芳烴的光動力降解研究

盧 娜，楊瑞利，王志廣，張 慧，周賽楠，薛長湖，唐慶娟

（中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266003）

我國是水產(chǎn)品出口大國，牡蠣產(chǎn)量居世界首位。牡蠣肉質(zhì)鮮美，具有極高的食用和藥用價值[1]。隨著生活水平的不斷提高，人們越來越追求食品的原汁原味，尤其是生鮮海產(chǎn)品深受消費者的喜愛，牡蠣便是最受歡迎的生食水產(chǎn)品之一。但是，牡蠣作為一種濾食性生物，在獲取食物的同時，可大量富集水中的微生物及其他危害性成分，嚴(yán)重威脅人類健康[2?3]。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染問題也越來越引發(fā)人們的重視，目前水產(chǎn)品中主要的化學(xué)污染問題包括農(nóng)獸藥殘留、重金屬超標(biāo)和有機物污染等[4]。其中，多環(huán)芳烴（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs）是指分子中含有兩個以上苯環(huán)的碳?xì)浠衔?，是近海重要的典型持久性有機污染物，其主要來源于石油、煤炭等化石燃料的不完全燃燒，工業(yè)污水的排放，以及海上石油泄漏等，具有致癌致畸致突變等危害性，是重要的環(huán)境和食品污染物[5?6]。多環(huán)芳烴具有極高的疏水親脂特性，在魚貝類等水產(chǎn)品中極易蓄積，嚴(yán)重威脅環(huán)境和人類健康[7]。有研究表明，多環(huán)芳烴的富集程度表現(xiàn)出物種特異性，其中雙殼貝類的活動范圍小，長期生活于底層海域，加上其非選擇濾食的特點，因此對多環(huán)芳烴的富集速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他海產(chǎn)品。并且，牡蠣本身的代謝效率低，導(dǎo)致多環(huán)芳烴易在體內(nèi)長期殘留[8?11]，另外，人們生食牡蠣的飲食習(xí)慣由來已久，牡蠣中富集的有機污染物給消費者帶來健康方面的較大隱患。

傳統(tǒng)的有機污染物處理方法主要包括物理、化學(xué)與生物方法。研究表明，與其他處理方法相比，光催化氧化法對于難降解有機污染物具有良好的分解效果[12]。光降解作為環(huán)境中多環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化的一種重要途徑而受到廣泛重視，而光降解有機污染物的機理主要是通過單重態(tài)氧氧化[12]。但是由于經(jīng)濟和技術(shù)方面的原因，采用傳統(tǒng)的有機污染物處理技術(shù)已不能滿足越來越高的安全和環(huán)保要求，因此仍需開發(fā)高效、經(jīng)濟、安全可靠的新型食品中有機污染物降解方法。光動力技術(shù)（photodynamic technology，PDT）是指光敏劑在特定光的激活下產(chǎn)生具有強氧化作用的活性氧物質(zhì)，進而滅活各種微生物的一種非熱力殺菌技術(shù)[13]。光動力技術(shù)是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一種方法，主要用于血液制品的消毒以及癌癥和局部感染性疾病的治療[14?15]。由于其滅菌原理與活性氧、氧自由基、光照等有關(guān)，因此推測光動力處理后，可能對水產(chǎn)品中殘留的多環(huán)芳烴也有一定的降解作用。與傳統(tǒng)有機污染物降解方法相比，光動力技術(shù)具有簡便高效、價格低廉、無毒副產(chǎn)物、可操作性強等優(yōu)點，具有廣闊的發(fā)展前景。對于光動力技術(shù)，光敏劑和光源的選擇及配合使用會很大程度上決定光動力的處理效果，是光動力方法的核心要素[16]。有研究表明一些中草藥提取物及植物提取物如姜黃素[17]、金絲桃素[18]、竹紅菌素[19]、核黃素[20]等都具有較好的光敏活性。其中，姜黃素（curcumin）介導(dǎo)的光動力在波長為420～480 nm 光照下具有較好的殺菌效果[21]。金絲桃素（hypericin）在550 和590 nm 處有最大光吸收峰，但在光動力過程中一般選用對組織具有更高穿透能力的590 nm 黃光進行照射[22]。核黃素（riboflavin）在藍(lán)光以及紫外光的激發(fā)下可有效滅活多種致病菌[23]。這三種無毒光敏劑都具有安全可靠、來源廣泛、成本低等優(yōu)點，且在食品領(lǐng)域也有一定的研究應(yīng)用[24?28]。

本研究選取三種無毒光敏劑（姜黃素、核黃素和金絲桃素），探討光動力對水溶液中多環(huán)芳烴的降解效果并對其工藝條件進行優(yōu)化，在最優(yōu)條件下進一步探究光動力對牡蠣中多環(huán)芳烴的降解作用，以期為光動力技術(shù)在牡蠣中的加工應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮活牡蠣 青島農(nóng)貿(mào)市場，保證個體大小均勻，平均質(zhì)量為120～150 g，在低溫條件下運回實驗室后進行暫養(yǎng)及后續(xù)實驗；姜黃素 河北天旭生物科技有限公司；核黃素、金絲桃素 西安佰斯特生物科技有限公司；多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)溶液（含16 種多環(huán)芳烴，質(zhì)量濃度200 μg/mL） 北京嘉世玉禾化工技術(shù)研究院；食用乙醇（純度95%） 濟寧市高科工業(yè)水處理化工有限公司；海水素 廣州益爾生物工程有限公司；乙腈（色譜純）、正己烷（色譜純） 美國Fisher 公司產(chǎn)品；姜黃素原液 用食用乙醇溶解，濃度為20 mmol/L；核黃素和金絲桃素原液 分別用超純水溶解，濃度均為20 mmol/L，現(xiàn)用現(xiàn)配。

JL-420-590 多功能LED 光源儀 青島建亮科技有限公司；f-7000 熒光分光光度計 日立公司；Agilent 6890 氣相色譜-質(zhì)譜儀 美國安捷倫公司；MD-200-1 干式氮吹儀 浙江賽德儀器設(shè)備有限公司；Anke 臺式高速冷凍離心機 上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 牡蠣富集光敏劑對牡蠣肉外觀品質(zhì)的影響

1.2.1.1 牡蠣分組及處理 將個體大小均勻的鮮活牡蠣用清水洗凈外殼，在人工海水（鹽度3.3%）中暫養(yǎng)24 h，使其將泥沙充分吐凈。將暫養(yǎng)后的牡蠣分為空白對照組（無光照，無光敏劑）和光動力處理組（有光照，有光敏劑）。其中光動力處理組的三種光敏劑（姜黃素、核黃素、金絲桃素）分別用人工海水稀釋至5、10 和20 μmol/L。每組10 只牡蠣，對照組牡蠣置于人工海水中，光動力組牡蠣分別置于添加不同濃度光敏劑的人工海水中，富集3 h，其中貝水質(zhì)量比為1:5。保證水面沒過牡蠣，并使氧氣泵噴頭遠(yuǎn)離牡蠣以防對其濾食活動等產(chǎn)生不良影響。將富集了光敏劑的牡蠣在黑暗無菌條件下開殼，姜黃素、核黃素和金絲桃素的激發(fā)波長分別為420、420 和590 nm，分別在對應(yīng)波長光源下光照15 min。

1.2.1.2 牡蠣富集光敏劑后水體及牡蠣肉顏色變化吸取少量暫養(yǎng)水箱中的水體，觀察光敏劑在牡蠣體內(nèi)生物富集后水體及牡蠣肉的顏色變化并拍照。取適量水體通過酶標(biāo)儀在特定波長下檢測，根據(jù)富集前后暫養(yǎng)水體吸光值（OD）的變化，求得光敏劑在牡蠣中的富集量[29－30]。計算公式如下。

式中：OD0為牡蠣富集前水體的吸光值（姜黃素的吸收波長為425 nm，核黃素的吸收波長為444 nm，金絲桃素的吸收波長為589 nm）；OD1為牡蠣富集后水體的吸光值；m0為牡蠣富集前水體中光敏劑的質(zhì)量；m1為牡蠣富集后水體中光敏劑的質(zhì)量；n 為牡蠣個數(shù)。

1.2.2 光動力對水溶液中多環(huán)芳烴的降解效果

1.2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 吸取0.5 mL 多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)溶液，用乙腈定容到100 mL，即得到濃度為1 μg/mL的多環(huán)芳烴儲備液，并于?18 ℃下保存。分別吸取0.10、0.50、1.0、2.0、5.0、10.0 mL 多環(huán)芳烴儲備液，用乙腈定容到100 mL，得到質(zhì)量濃度為1、5、10、20、50、100 ng/mL 的梯度稀釋液。

將梯度稀釋液通過熒光分光光度計測定其熒光強度，激發(fā)波長為286 nm，發(fā)射波長為430 nm。以梯度稀釋液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、以熒光強度為縱坐標(biāo)，繪制多環(huán)芳烴的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.2.2 試樣溶液的測定 吸取多環(huán)芳烴儲備液50 mL，用超純水定容至1000 mL，得到質(zhì)量濃度為50 ng/mL 的溶液，吸適量溶液用做光照前的空白組進行檢測。分別取一定量的姜黃素、核黃素和金絲桃素原液，使得光敏劑的濃度為10 μmol/L。分別在對應(yīng)波長光源下光照1、5、10、15、20、30 min，檢測光動力對多環(huán)芳烴是否有降解影響，并確定最佳光敏劑和光照時間。

將試樣待測液用熒光分光光度計進行檢測，測得相應(yīng)的熒光強度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到試樣待測液中多環(huán)芳烴的質(zhì)量濃度。每個樣品進行3 個平行。

1.2.3 光動力對牡蠣體內(nèi)多環(huán)芳烴的降解效果

1.2.3.1 牡蠣樣品的制備及光動力處理 將市場上購買的牡蠣用清水洗凈，挑選個體大小均勻的鮮活牡蠣在人工海水（鹽度3.3%）中暫養(yǎng)1 d。牡蠣暫養(yǎng)后，分為空白對照組和光動力處理組，各組海水中分別添加10.0 mL 1 μg/mL 的多環(huán)芳烴儲備液，其中光動力組的姜黃素濃度為10 μmol/L。將每組20 只牡蠣置于人工海水中暫養(yǎng)3 h，其中貝水質(zhì)量比為1:5。將光動力處理組牡蠣在黑暗無菌條件下開殼，采用420 nm LED 藍(lán)光照射15 min（光能量密度54 J/cm2），進行后續(xù)實驗操作。

1.2.3.2 牡蠣樣品的測定 參照GB 5009.265-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多環(huán)芳烴的測定》中的氣相色譜-質(zhì)譜法。分別稱取空白和光動力處理的牡蠣肉5.0 g 于玻璃離心管a 中，加硅藻土5.0 g，攪勻后加入正己烷10 mL，充分振蕩，40 ℃水浴超聲0.5 h離心，將上清液轉(zhuǎn)移到玻璃離心管b 中；離心管a 中的下層殘渣再用10 mL 正己烷重復(fù)提取，合并兩次提取液，氮吹至近干。吸取4 mL 乙腈加入離心管b中，渦旋振蕩30 s，再加入100 mg PSA、900 mg 硫酸鎂和100 mg C18填料，混合后離心，吸取上清液至玻璃離心管c 中，離心管b 的下層殘渣用2 mL 乙腈重復(fù)提取，合并兩次提取液，氮吹并用乙腈定容至1 mL，過0.22 μm 微孔濾膜（有機相型），制得試樣待測液。

GC-MS 進樣條件：色譜柱：HP-5 MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）。升溫程序：初始溫度90 ℃，以20 ℃/min 升溫至220 ℃，再以5 ℃/min 升溫至320 ℃，保持2 min；氦氣流速：1.0 mL/min；色譜-質(zhì)譜接口溫度：280 ℃；離子源溫度：230 ℃；電離方式：EI；電離能量：70 eV；掃描范圍：50～450 amu；測定方式：選擇離子監(jiān)測方式；進樣方式：不分流進樣，2.0 min 后開閥；進樣量：1.0 μL；溶劑延遲：3 min。

多環(huán)芳烴梯度稀釋液的配制同1.2.2.1，將梯度稀釋液在上述進樣條件下測得各自的峰面積，以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、以峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在相同條件下測得試樣待測液的對應(yīng)峰面積，對比標(biāo)準(zhǔn)曲線得到各種多環(huán)芳烴的質(zhì)量濃度，每個樣品進行3 個平行。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)以（Mean±SD）表示，采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件的單因素方差分析（ANOVA）其顯著性，以P<0.05 表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。作圖采用GraphPad Prism8.0 軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 光敏劑對牡蠣肉外觀品質(zhì)的影響

2.1.1 富集姜黃素牡蠣肉顏色的影響 姜黃素富集前后水體及牡蠣肉顏色變化如圖1所示?？梢杂^察到單獨充氧后水體顏色沒有發(fā)生明顯的變化，說明在牡蠣暫養(yǎng)過程中通氧行為基本不會降解姜黃素，不會對實驗產(chǎn)生外在影響。而牡蠣富集后5 和10 μmol/L光動力組的姜黃素已經(jīng)富集完全，水體變澄清，但是20 μmol/L 水體還有淡淡的黃色，說明當(dāng)姜黃素濃度為5 和10 μmol/L 時，水體中的姜黃素基本未有剩余，而當(dāng)濃度提高到20 μmol/L 時，由于在一定的短時間內(nèi)，牡蠣的濾食活動有限，因此水體中還有剩余姜黃素，牡蠣并未富集完全。

圖1D 和圖圖1E 為光照前后各組牡蠣肉的顏色變化。可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)姜黃素濃度為5 和10 μmol/L時，牡蠣肉顏色與空白對照組相比并沒有明顯差別，而20 μmol/L 組顏色明顯發(fā)黃，說明姜黃素濃度過高時會對牡蠣的顏色外觀產(chǎn)生不良影響，這與之前本課題組研究結(jié)果一致[30]。

圖1 姜黃素富集前后水體及牡蠣肉顏色變化Fig.1 Color changes of water and oyster meat before and after bio-accumulation of curcumin

根據(jù)牡蠣富集前后水體吸光值在425 nm 處的變化，求得每只牡蠣中富集不同濃度姜黃素的質(zhì)量。結(jié)果如表1所示，當(dāng)姜黃素濃度為5 和10 μmol/L時，富集量分別高達(dá)98.98%和91.96%。而當(dāng)濃度為20 μmol/L 時，由于在一定時間內(nèi)牡蠣的富集行為受限，富集量僅為78.62%，證明姜黃素未富集完全。由于平均每只牡蠣肉的質(zhì)量為10 g，則10 μmol/L 光動力組中姜黃素的添加量為0.152 mg/g 牡蠣肉。

表1 牡蠣中富集姜黃素的量Table 1 Quantity of curcumin bio-accumulate by oysters

2.1.2 富集核黃素牡蠣肉顏色的影響 牡蠣富集不同濃度核黃素后水體及牡蠣肉的顏色變化如圖2所示。與上述姜黃素實驗一致，可以觀察到單獨充氧后水體顏色也沒有發(fā)生顯著變化，說明單獨通氧也不會降解核黃素。當(dāng)核黃素濃度為5 和10 μmol/L 時，牡蠣富集3 h 后水體澄清透明，說明暫養(yǎng)水體中的核黃素已基本被牡蠣富集。而當(dāng)核黃素濃度提高到20 μmol/L 時，富集后水體顏色與空白對照組相比發(fā)黃，說明水體中的核黃素還有剩余。通過牡蠣肉顏色變化可以發(fā)現(xiàn)，低中濃度核黃素（5 和10 μmol/L）的牡蠣肉顏色與空白對照組相比并沒有顯著差別，而高濃度組（20 μmol/L）牡蠣肉顏色明顯發(fā)黃，說明核黃素濃度高于20 μmol/L 時會使牡蠣肉發(fā)生肉眼可見的變化，影響牡蠣的外觀品質(zhì)。

圖2 核黃素富集前后水體及牡蠣肉顏色變化Fig.2 Color changes of water and oyster meat before and after bio-accumulation of riboflavin

根據(jù)牡蠣富集前后水體吸光值在444 nm 處的變化，求得每只牡蠣中富集不同濃度核黃素的質(zhì)量。結(jié)果如表2所示，當(dāng)核黃素濃度為10 μmol/L 時，富集量高達(dá)92.22%，添加量為0.155 mg/g 牡蠣肉。濃度為20 μmol/L 時，富集量僅為72.62%，添加量為0.247 mg/g 牡蠣肉。這可能是由于短時間內(nèi)牡蠣的富集能力有限，且牡蠣個體之間的濾水率和攝食率也存在一定的差異性[31]。

表2 牡蠣中富集核黃素的量Table 2 Quantity of riboflavin bio-accumulate by oysters

2.1.3 富集金絲桃素牡蠣肉顏色的影響 圖3為牡蠣富集不同濃度金絲桃素后水體及牡蠣肉的顏色變化?？梢杂^察到添加金絲桃素的水體與空白對照組水體相比沒有明顯區(qū)別，可能是金絲桃素含量太低，沒有達(dá)到肉眼能觀察到的濃度，并且光動力組的牡蠣肉顏色與空白對照組相比并沒有明顯差別，說明即便金絲桃素濃度為20 μmol/L 也不會影響牡蠣肉的外觀品質(zhì)。

圖3 金絲桃素富集前后水體及牡蠣肉顏色變化Fig.3 Color Changes of water and oyster meat before and after bio-accumulation of hypericin

根據(jù)牡蠣富集前后水體吸光值在589 nm 處的變化，求得每只牡蠣中富集不同濃度金絲桃素的質(zhì)量。結(jié)果如表3所示，當(dāng)金絲桃素濃度為5 和10 μmol/L 時，富集量分別高達(dá)91.06%和89.68%。而當(dāng)金絲桃素濃度為20 μmol/L 時，富集量僅為71.90%，說明牡蠣富集不完全，水體中的金絲桃素還有剩余。考慮到研究表明姜黃素和核黃素的濃度為20 μmol/L 時會使牡蠣肉顏色變成肉眼可見的黃色，對牡蠣的感官品質(zhì)產(chǎn)生不利影響，因此選擇10 μmol/L作為后續(xù)的實驗濃度，以保證條件的一致性。

2.2 光動力對水溶液中多環(huán)芳烴的降解作用

通過光動力對多環(huán)芳烴水溶液處理不同時間，采用熒光法測定不同光敏劑介導(dǎo)的光動力對總多環(huán)芳烴的降解效果，以確定最佳光敏劑和光照時間。從圖4可以觀察到，水溶液中的多環(huán)芳烴在光動力作用下能夠快速降解，并且隨著時間的延長，其降解率也會逐漸增大。且姜黃素介導(dǎo)的光動力對多環(huán)芳烴的降解效果明顯優(yōu)于其他兩種光敏劑介導(dǎo)的光動力組（P<0.05）。姜黃素光動力光照15 min 時對多環(huán)芳烴的降解率達(dá)到91.08%，此后再增加光照時間并沒有明顯的變化（20 min：91.09%；30 min：92.45%）。因此姜黃素介導(dǎo)的光動力能夠快速有效地降解水溶液中的多環(huán)芳烴，對光動力降解多環(huán)芳烴優(yōu)化后的條件為：光敏劑為姜黃素，濃度為10 μmol/L，光照時間為15 min。

圖4 光動力對水溶液中多環(huán)芳烴的降解效果Fig.4 Degradation effect of photodynamic technology on PAHs in aqueous solution

2.3 光動力對生鮮牡蠣中多環(huán)芳烴的降解效果

通過氣相色譜-質(zhì)譜法檢測光動力對牡蠣中富集多環(huán)芳烴的降解作用，得到的氣相色譜-質(zhì)譜總離子流圖如圖5所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，通過氣質(zhì)法可以檢測到牡蠣中的10 種多環(huán)芳烴，包括萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并[a]蒽和?。

圖5 多環(huán)芳烴的氣相色譜-質(zhì)譜總離子流圖Fig.5 Gas chromatography-mass spectrogram of PAHs

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求得空白組和光動力組牡蠣中10 種多環(huán)芳烴的濃度，結(jié)果如圖6所示。從圖中可以觀察到與空白對照組相比，光動力組牡蠣中的多環(huán)芳烴濃度均極顯著下降（P<0.01）。說明姜黃素介導(dǎo)的光動力對牡蠣中的多環(huán)芳烴均有不同程度的降解效果，且降解效果顯著。

圖6 光動力對牡蠣中多環(huán)芳烴的降解效果Fig.6 Degradation effect of photodynamic technology on PAHs in oysters

為了更清楚地表示姜黃素光動力對牡蠣中多環(huán)芳烴的降解效果，統(tǒng)計出各種多環(huán)芳烴的降解率。從表4可以看出光動力對10 種多環(huán)芳烴的降解率為21.92%±1.28%～88.46%±0.67%，其中苊的降解率最高88.46%±0.67%，其次是萘75.09%±0.34%和苊烯58.02%±0.12%。因此在上述實驗確定的最優(yōu)條件下，姜黃素介導(dǎo)的光動力對牡蠣中的多環(huán)芳烴具有良好的降解效果。

表4 光動力對牡蠣中多環(huán)芳烴的降解率Table 4 Degradation rate of PAHs in oyster by photodynamic technology

3 討論

目前，用于多環(huán)芳烴的處理方法主要包括物理、化學(xué)和生物降解方法，這些方法都可部分降解多環(huán)芳烴，但都或多或少存在一些弊端，包括成本高、效率低、有試劑殘留、易造成二次污染等[12]。劉哲等[32]研究發(fā)現(xiàn)，使用鹵鎢燈照射水和土壤中的菲，光照強度為55 W，光照時間為90 min，降解率分別達(dá)到54.11%和55.79%。李萬龍[33]的研究表明，水體中的菲在紫外光下照射3 h 后降解率為52.75%?？梢姡饨到庾鳛槎喹h(huán)芳烴降解的一種主要途徑，具有費時且降解效率低的缺陷。章豪等以TiO2為催化劑，以氙燈為光源，對污泥中的9 種多環(huán)芳烴進行光催化氧化降解，90 min 后均發(fā)生一定程度降解，其中蒽、苯并（a）蒽、苯并（a）芘的降解率都達(dá)到98%以上[34]。光催化氧化法降解效率高，但所需時間長。與這些方法相比，光動力技術(shù)由于其中的光敏劑可以吸收光子的能量從基態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)的光敏劑將能量傳遞給氧，使其轉(zhuǎn)變?yōu)閱尉€態(tài)氧，從而達(dá)到快速降解多環(huán)芳烴的效果，在光照15 min 時降解率就能達(dá)到90%以上，所需時間短且降解效率高。

本研究選取三種無毒光敏劑，首先通過牡蠣富集不同濃度光敏劑后牡蠣肉外觀品質(zhì)的變化確定最佳富集濃度，發(fā)現(xiàn)當(dāng)濃度為10 μmol/L 時與空白對照組相比牡蠣肉顏色沒有顯著變化，且富集量高達(dá)90%左右。武娟[30]發(fā)現(xiàn)姜黃素濃度為5 和10 μmol/L時，牡蠣肉顏色沒有變化，而當(dāng)濃度為20 μmol/L 時牡蠣肉顏色發(fā)黃，并且口感不佳。為確定最佳光敏劑和光照時間，采用熒光法測定不同光敏劑介導(dǎo)的光動力對水溶液中多環(huán)芳烴的降解效果，發(fā)現(xiàn)姜黃素介導(dǎo)的光動力降解效果最優(yōu)，在濃度為10 μmol/L，光照時間為15 min 的條件下，降解率達(dá)到91.08%。在此條件下對牡蠣中富集的多環(huán)芳烴進行光動力處理，結(jié)果表明，10 種多環(huán)芳烴的降解率達(dá)到21.92%～88.46%，降解效果顯著，且對環(huán)數(shù)較低的多環(huán)芳烴降解效果越好。與光動力對水溶液中多環(huán)芳烴的降解效果相比，在相同條件下，光動力對牡蠣中富集多環(huán)芳烴的降解效果降低。究其原因，可能是由于牡蠣肉較厚，420 nm 藍(lán)光的穿透能力有限，并且牡蠣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可能存在一定的限制因素。因此，后續(xù)研究可以尋找具有更大穿透能力的光源來達(dá)到更好的降解效果。之前的大量研究表明，姜黃素介導(dǎo)的光動力可有效滅活牡蠣中的大腸桿菌[2]、副溶血性弧菌[27]、諾如病毒[24]等致病菌和病毒，有效延長牡蠣貨架期[3]，延緩牡蠣脂質(zhì)劣化[16]，較好地保持牡蠣的營養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味口感，并證實了其食用安全性[35]。因此，姜黃素介導(dǎo)的光動力能夠同時保證牡蠣的安全和營養(yǎng)品質(zhì)，滿足消費者生食牡蠣的需求，有望進行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，但考慮到多環(huán)芳烴的降解過程中可能會產(chǎn)生毒性更大的中間體或產(chǎn)物，因此后續(xù)還需對其降解產(chǎn)物進行表征及安全評價。

4 結(jié)論

本研究選取三種無毒光敏劑，探究不同光敏劑介導(dǎo)的光動力在不同光照時間下對多環(huán)芳烴的降解效果。結(jié)果表明，姜黃素介導(dǎo)的光動力在濃度為10 μmol/L 和光照時間為15 min 的條件下，對水溶液中多環(huán)芳烴降解率達(dá)到91.08%，說明姜黃素光動力對水溶液中的多環(huán)芳烴具有良好的降解效果。在上述最優(yōu)條件下，進一步探究了光動力對牡蠣中富集多環(huán)芳烴的降解作用。結(jié)果表明，與空白對照組相比，經(jīng)光動力處理后牡蠣中的多環(huán)芳烴濃度明顯下降。結(jié)果證實，光動力作為一種新型技術(shù)，可有效降解牡蠣中殘留的多環(huán)芳烴，在保證水產(chǎn)品的安全品質(zhì)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。