■ 冯沈雨桐 孙长坡 宋洪东 赵一凡 杜 稳 刘虎军*

(1.上海理工大学健康科学与工程学院，上海 200093；2.国家粮食和物资储备局科学研究院，北京 100037；3.国家粮食和物资储备局标准质量中心，北京 100834)

玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEN）是一种由禾谷 镰刀菌（F.graminearum）和黄色镰刀菌（F.culmorum）产生的非甾体类雌激素霉菌毒素，分子式为C18H22O5，分子量为318.36 u[1]。ZEN 污染在全球谷类作物中非常普遍，其中ZEN 污染风险最高的谷类作物是玉米、小麦和燕麦[2]。ZEN 对人体和家畜健康毒害很大，ZEN 具有与雌激素相似的化学结构，通过竞争性结合雌激素受体，会导致生殖器病变以及生殖障碍，从而对人类和动物健康构成威胁[3]。此外，ZEN 还具有致癌、免疫毒性和器官毒性。Zhang 等[4]发现ZEN 会促进小鼠卵泡发育过程中颗粒细胞中肿瘤发生基因的表达。Yu 等[5]发现ZEN 可以过表达雌激素依赖性乳腺癌MCF-7 细胞中抗凋亡基因，同时抑制促凋亡基因Bax，导致乳腺癌。ZEN 及其代谢物会影响免疫细胞的发育和增殖、细胞周期以及功能性，从而减弱炎症应答和其合成活性分子的能力[6]。Wang等[7]的研究表明，ZEN会对小鼠肾脏造成损害。

由于ZEN对人和家畜的有害影响，应尽量减少食物和饲料中的ZEN 污染。ZEN 产生于粮油作物种植、收获、储藏和加工的各个阶段，尽管通过选育抗真菌品种、合理耕作、灌溉和施肥以及使用杀菌剂等农业手段可以降低ZEN的污染，但完全防止ZEN的形成几乎是不可能的[8-10]。因此，需要对ZEN 含量超标的谷物及其加工制品进行脱毒处理。物理吸附和化学降解是非选择性的，会降低谷物中的营养成分，且会带来二次污染[11-12]。相较之下，微生物或酶具有专一、高效、无二次污染的优点，是较为理想的脱毒方法[13-14]。由于酶制剂和菌对ZEN 的转化产物可能仍然具有较高的毒性，因此，文章将ZEN 脱毒酶定义为能够专一地将复杂基质中的ZEN 转化为低毒和无毒的一类酶制剂。

随着人们对ZEN污染和危害的认识的深入，能够工业化应用的专一、高效降解复杂基质中的酶制剂的开发受到广泛重视，并取得了一定的进展。基于此，文章从脱毒酶基因挖掘、酶结构定向进化、异源表达、发酵工艺优化及酶制剂的制备及应用等方面的研究现状进行了综述。

1 ZEN脱毒酶种类及作用机制

获得脱毒酶基因并明确其转化机制是ZEN 脱毒酶制剂开发的首要任务。目前已经获得的ZEN 脱毒酶类主要包括内酯水解酶、过氧化物酶、漆酶以及磷酸转移酶等（如图1所示）。

图1 ZEN降解途径

1.1 内酯水解酶

ZEN内酯水解酶可以水解ZEN的内酯环，水解的ZEN(HZEN) 会自发脱羧转化为无毒的产物DHZEN[15]。2002 年，Takahashi-Ando 等[16]发现，粉红黏帚霉NRRL 1859 能够将ZEN 转化为雌激素活性较低的产物，并克隆出了其编码基因ZHD101，这是首次报道的ZEN 脱毒酶。ZHD101基因的发现为ZEN 的生物脱毒奠定了基础，随着研究的不断深入，又发现了许多其他微生物来源的内酯水解酶。Zhang 等[17]从G.roseum中鉴定出在中性条件下高活性的脱毒酶ZENG，该酶对ZEN 及其衍生物α-ZOL 和α-ZAL 都具有较高的降解活性。Bi 等[18]从粗糙脉孢菌（Neurospora crassa）中分离出了新的ZEN 内酯酶的基因ZENC。Zhang等[19]发现了与ZHD101的氨基酸同源性分别为61%、63%和97%的3 种新的ZEN 内酯水解酶CLA、EXO 和TRI。Wang 等[20]从NCBI 数据库中鉴定了一种与ZHD101 同源性为65%的新型内酯水解酶ZHD518，这是首个被报道的中性ZEN 脱毒酶。Azam等[21]将ZHD 和赭曲霉毒素A（OTA）脱毒酶羧肽酶（CP）融合，获得了一种重组融合酶（ZHDCP），该酶具有双功能活性，能够降解OTA 和ZEN，这种融合蛋白的方法为真菌毒素脱毒酶的酶工程提供了一种新的思路。Yu等[22]从Phialo-phora americana中分离、克隆出一种新的内酯水解酶ZHD607。ZHD607 被表征为嗜温内酯水解酶，在35 ℃和pH 8.0下显示最佳活性。

1.2 过氧化物酶

过氧化物酶（peroxidase，POD）是一种氧化还原酶，可以使用H2O2作为电子受体来催化各种酚类底物的氧化，而且不会形成有害副产物。迄今为止，一些研究已经阐明了过氧化物酶在ZEN 降解中的特性。Yu 等[23]从不动杆菌（Acinetobacter）中分离出的一种新的硫代氧化还原蛋白过氧化物酶（peroxiredoxin，Prx）可以把ZEN 氧化成较小的雌激素代谢物，重组Prx 可以用于粉碎污染玉米样品中的ZEN降解，降解率达到90%。Qin 等[24]从B.subtilis168 中分离出染料脱色过氧化物酶BsDyP，在大肠杆菌中表达后获得的重组菌也能够以H2O2为电子受体直接氧化ZEN，其氧化产物为ZEN-11，12-氧化物。尽管过氧化物酶可以有效脱除饲料和食品中的ZEN，但是H2O2在食品和饲料加工中无法大规模应用，市场接受度低，实际应用价值还有待后续开发。

1.3 漆酶

漆酶是一种含铜多酚氧化酶，以氧气作为电子受体催化各种芳香族和非芳香族化合物的氧化。由于漆酶的氧化反应仅生成水，在食品加工、工业发酵等领域有巨大的发展潜力。漆酶氧化底物时可以分为直接氧化与间接氧化，漆酶直接氧化ZEN的方式可能与过氧化物酶相似，作用于ZEN的芳香环上，使其部分羟基化，但其降解机理尚不明确。而间接氧化需要添加介质，介质可以与漆酶反应形成自由基，自由基可以进一步与底物反应。Qin 等[25]从S.thermocarboxydus41291中分离出一种新型漆酶多铜氧化酶StMCO，发现ZEN可以被其氧化降解为低毒性的降解产物13-OH-ZEN-醌，这是漆酶对ZEN的直接氧化。同时，添加介质可以显著促进多铜氧化酶StMCO对ZEN的降解。

1.4 其他ZEN脱毒酶

Elisavet 等[26]对酵母毛孢霉菌（Trichosporon mycotoxinivorans）降解ZEN 的机制进行了研究，发现该菌的降解机制是打开ZEN内酯环末端羰基处的环，通过在羰基旁边插入氧来延长大环，然后打开新形成的内酯后得到产物ZOM-1。这是一种新的代谢产物；且在体外竞争结合试验中没有与人雌激素受体相互作用，无毒性。但是，没有后续研究报道相关的酶或基因。李晨亮等[27]从沙福芽孢杆菌中克隆出ZEN的关键酶phosphoenolpyruvate（PEP）-utilizing enzyme（BsaPUE），在大肠杆菌BL21（DE3）中诱导表达并纯化。重组酶BsaPUE具有磷酸转移酶活性，在有腺嘌呤核苷三磷酸（ATP）和Mg2+存在的情况下，30 min 内可将10 µg/mL ZEN 完全转化为ZEN-P。ZEN 磷酸转移酶产物的稳定性和毒性仍需要进一步研究。

2 ZEN脱毒酶结构解析及改造

通过理性和非理性对酶进行改造，能够提高酶活性和抗逆性，是酶制剂工业化应用过程中非常重要的一个环节，目前仅内酯水解酶ZHD101 的结构解析及改造研究较为深入。内酯水解酶不需要辅酶、辅基和辅助因子，能够在复杂基质中高效降解ZEN，是目前研究最多的ZEN脱毒酶，也是最具应用前景的ZEN脱毒酶。ZHD101 是碱性酶，且pH 和温度稳定性较差，不能满足工业化应用。另外，ZHD101 以相同的机理水解ZEN 的衍生物玉米赤霉醇（ZOLs），但活性仅为降解ZEN 时的40%[28]，底物适用性和酶活性都较差，削弱了其实际价值。因此，ZHD101 的结构解析和改造受到了重视，并取得了一定进展。ZHD101 的结构改造分为3个方向：降低最适pH，提高pH 和温度耐受性，提高对ZEN及其衍生物ZOLs的降解效果。

ZHD101 属于α/β水解酶家族，其活性中心包含α/β水解酶典型的催化三联体—酸-碱-亲核三联体，即S102-H242-G126，此催化三联体残基在一级序列中离得很远，但在三维结构中被折叠到一起，发挥催化活性[29]。除了催化核心结构域外，ZHD101还包括一个α-螺旋帽结构域[30]。ZEN结合到核心结构域和帽结构域之间的一个深口袋中，邻近催化三联体。由于该酶与底物的结合位点位于口袋深处，形成了空间位阻，不利于ZEN的结合，从而限制了酶活性。为了增强该酶活性的同时提高其对ZEN衍生物或类似结构底物的亲和性，在后续的研究中可以对口袋区域周围的残基进行改造，使其结合位点抬高，减小空间位阻。对酶结构的解析为后续ZHD101的定向改造提供基础。

Lin 等[31]通过在酶表面引入带正电荷的赖氨酸突变，获得了M2（D157K）和M9（E171K）两个变异体。这两个变异体在酸性条件下的催化效率略有提高。

陈权等[32]以ZHD101 为模式酶，发现其柔性区域和热敏感区域高度重叠，对区域内突变位点进行虚拟饱和突变，结合构象自由能变化和序列保守性进行筛选，确定突变区域为帽子区域、C 末端的α-螺旋区域和α-9 螺旋。针对这3 个区域进行改造，并进行迭代组合突变，使热熔融温度（Tm）提高了6.7 ℃，且酶活性与野生型类似（相对酶活为103.6%）。

官嫒林等[33]使用mTM-align算法，获取了ZHD101对应的蛋白质文库，其序列与ZHD101 相似性低于20%，但是结构有97%的重合。通过热稳定性数据对文库中的蛋白质检索，得到了6 个典型蛋白质。通过MSTA 分析以及Consurf 序列保守性分析，确定了突变区域。由突变引起的构象自由能变化（ΔΔG）得到了9 个突变体。将其导入E.coliBL21（DE3）表达系统后，以热稳定性和酶活性为表征，确定了2 个优势突变体，其热稳定性相较野生型显著提高。两种突变体都在ZHD101 水解酶的局部柔性区域实现了刚性化，以此实现了热稳定性的改善。

Xu 等[28]发现，ZHD101 虽然能水解ZEN 及其衍生物玉米赤霉烯醇（ZOL），但是其更倾向于与ZEN 结合，对于毒性更高的ZOL，尤其是α-ZOL，效果较差。为了提高ZHD101对α-ZOL 的选择性，Xu等[28]分析了ZHD101 与ZOL 复合物的晶体结构，发现α-ZOL 的内酯环比ZEN的内酯环结合在更靠内的位置，并且脂肪族C8'原子可能以疏水力排斥亲水性H242侧链咪唑。因此，H242 的咪唑基通过侧链旋转被推到一边，无法介导S102-H242-E126 氢键网络，这直接破坏了催化三联体的形成。而通过将内酯环周围的底物结合残基V153 突变为极性残基H153 后，α-ZOL 内酯环可以通过H153 侧链和α-ZOL 的C6'OH 原子之间的氢键固定，使得内酯从口袋中移出，形成容纳H242侧链的空间，重新组成催化三联体。该策略极大地减弱了α-ZOL 的内酯环与ZHD101 的结合难度，使ZHD101对α-ZOL的特异性活性增加了3.7倍。

3 ZEN脱毒酶的异源表达及发酵条件优化

由于野生菌株的酶表达水平普遍偏低，大多难以满足工业化生产的需要，而酶的异源表达通常能有效地解决此问题。迄今为止，已有许多ZEN脱毒酶基因在各种表达系统中表达。如表1 所示，ZEN 脱毒酶的表达宿主包括大肠杆菌[19]、毕赤酵母[34]和枯草芽孢杆菌[35]等。

表1 ZEN脱毒酶的异源表达及发酵制备[41-44]

3.1 大肠杆菌表达系统

原核表达宿主大肠杆菌表达系统应用范围最广，已经成功表达了数个ZEN脱毒酶基因。大肠杆菌表达系统是目前研究最为完善的原核表达系统，具有操作简单、遗传背景清楚、繁殖快、表达量高、成本低等优势。

据报道，Zhang 等[19]将与ZHD101 氨基酸同源性分别为61%、63%和97%的三种新型ZEN内酯水解酶CLA、EXO 和TRI 的编码基因导入到Escherichia coliBL21，酶 活 性 分 别 为114.8、459.0、239.8 U/mg，而ZHD101的比酶活等为242.8 U/mg。Wang等[20]将中性ZEN脱毒酶HD518在大肠杆菌系统表达，重组酶在pH 8.0、40 ℃下有最高比酶活，比酶活达到207.0 U/mg。此外，ZHD518 对ZEN 衍生物α-玉米赤霉醇（α-Zearalanol）也具有较高的降解活性，比酶活为119.8 U/mg。Azam 等[21]将具有双功能活性（降解OTA 和ZEA）的重组融合酶（ZHDCP）在大肠杆菌系统中表达，100 µg纯化的ZHDCP 融合酶可以在2 h 内降解50 µmol/L ZEN。Qin 等[24]将过氧化物酶基因BsDyP 在大肠杆菌BL 21/pG-Tf 2 中进行了表达。BsDyP 能氧化多种底物，在Mn2+存在的条件下孵育48 h，对黄曲霉毒素（AFB1）、ZEN和脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）的降解率分别为76.93%、84.65%和78.42%。Qin等[25]将新的多铜氧化酶StMCO在大肠杆菌中进行了表达，该酶在有效介体乙酰丁香酮和ABTS存在下，可以在1 h内完全降解ZEN。Wang 等[36]将一种新型漆酶（BsCotA）在大肠杆菌中进行了表达，通过对该酶的研究发现，丁香酸甲酯是协助BsCotA 降解黄曲霉毒素B1（AFB1）（98.0%）和ZEN（100.0%）的最有效介体。

3.2 毕赤酵母表达系统

毕赤酵母表达系统是应用最为广泛的真核表达宿主。该系统具有遗传背景清晰、发酵工艺成熟、产物易分离纯化等优点，已被广泛用于外源蛋白的异源表达。

刘海燕等[34]将粉红黏帚霉中提取的新型内酯水解酶Zlhy-6在毕赤酵母GS115中成功表达，重组菌在甲醇诱导培养3 d，表达的酶液能够完全降解液体中的ZEN。Bi等[18]将新的ZEN内酯水解酶基因ZENC在毕赤酵母中进行了表达。该酶在摇瓶发酵中活性达到40.0 U/mL，随后在30 L发酵罐中进行高密度发酵，最大酶活性达到290.6 U/mL。Xiang 等[37]在巴斯德毕赤酵母GS115 中表达了基于天然ZHD 编码基因ZHD101合成的密码子优化的ZHD 基因，分别构建了含有1～4拷贝ZHD101的质粒，发现3拷贝的重组毕赤酵母蛋白表达量最高。重组的毕赤酵母在摇瓶中的酶活性为22.5 U/mL，在5 L发酵罐中达到了150.1 U/mL，比摇瓶发酵提高了6.7 倍。Yu 等[22]在毕赤酵母中表达了一种新的嗜温内酯水解酶ZHD607。重组菌发酵后的酶液在35 ℃和pH 8.0下酶活性最高，最高比酶活达到4 940 U/mg。王义春等[38]对ZEN脱毒酶基因进行了密码子优化，通过酶切酶链构建含1～6 个表达盒的表达质粒，并将其转入毕赤酵母GS115菌中，获得ZEN脱毒酶Zlhy-6 多拷贝重组菌株。其中，4 拷贝的转化子表达水平最高，摇瓶水平下最高达到了10 U/mL。1 g 玉 米 渣 中 加 入0.1～0.5 mL 发 酵 上 清 液，24 h 后ZEN降解率可达到44.08%～75.51%。

3.3 枯草芽孢杆菌表达系统

枯草芽孢杆菌是革兰氏阳性菌，遗传背景清晰，无明显密码子偏好性，基因操作技术成熟。此外枯草芽孢杆菌表达系统还具有无内毒素生成，有强大的蛋白分泌能力、产物易纯化等优势，非常适合食品和饲料用酶的异源表达。

符浩东等[35]将内酯水解酶Zlhy-6 采用一步克隆及重叠延伸PCR 的方法构建了单启动子和包含HpaⅡ和P43 的双启动子的表达质粒，将质粒转化到枯草芽孢杆菌中，获得重组菌株168/pMA5-Zlhy-6 和168/pMA5-P43-Zlhy。并将Zlhy-6基因整合到枯草芽孢杆菌168 的基因组中，通过Cre/lox 系统敲除抗生素抗性基因，获得整合了P43-Zlhy表达盒的食品级重组枯草芽孢杆菌BZ-zlhy。3 个重组菌株都显示了ZEN 降解活性。其中，双启动子重组菌株取得了最高酶活性2.2 U/mL，而重组枯草芽孢杆菌BZ-Zlhy效果最差，酶活性仅为0.4 U/mL。

3.4 植物表达系统

Gao 等[39]将绿色荧光蛋白：内酯水解酶（EGFP：ZHD101）[40]在水稻T0叶片中成功表达，并且评估了利用后代植物脱除ZEN的可行性，发现当来自T1叶片的蛋白质提取物与ZEN 共同温育时，ZEN 的毒素量显著降低。ZEN 脱毒能力也在转基因T2种子中体内检测到。通过基因工程手段选育具有ZEN 脱毒酶活性的新品种，能够在源头上对ZEN 的污染进行控制，具有潜在的应用价值。

4 ZEN脱毒酶的发酵条件优化（见表1）

微生物的发酵过程是一个复杂的过程，培养基的成分以及发酵过程中的各种条件与重组菌株产酶的水平息息相关。为了适应工业化生产对培养基的需求，郝小龙[45]在摇瓶水平上，通过响应面法从BSM 培养基出发，使用酵母提取物代替PTM1、硫酸铵代替蛋白胨，获得了一种适合Zlhy-6-毕赤酵母工程菌NZPP11 高密度生长的培养基。该培养基与BMGY 培养基效果相当，解决了BMGY 营养过剩、无法高温灭菌、配制操作繁琐和成本过高的问题。向腊[46]在发酵罐中对高产ZHD101蛋白的重组酵母菌株X3c进行了高密度发酵，酶活性最高达到了150.1 U/mL，是摇瓶水平的6.7 倍。徐荣荣[47]在摇瓶水平上对诱导表达条件进行了优化，发酵上清液的降解率提高了18.54%。吴梓凤[48]在摇瓶水平上对表达ZPF1 的乳酸克鲁维酵母重组菌的诱导条件进行了优化，最佳诱导条件为25 ℃下诱导72 h，培养基中含40.0 g/L 半乳糖、0.5 mmol/L MnSO4和0.2 mmol/L 氯化血红素。肖俊梅[49]发现，在培养基中添加小分子氨基酸甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）和赖氨酸（Lys），对提高重组毕赤酵母GS115/pPIC9K-A4-Prx 表达ZEN 脱毒酶A4-Prx有显著作用。在甲醇浓度0.5%、pH 7.0、Gly 浓度0.11%、温度为30 ℃时获得了最大表达量，蛋白质表达量达到130.39 mg/L，蛋白质含量和降解效果分别比优化前提高了72.3%和77.0%。

5 ZEN脱毒酶的应用

ZEN 脱毒酶需要作用的环境比较复杂，ZEN 酶和底物的结合会受到其他物质和环境条件的干扰。可以将ZEN 的作用场景分为体外和体内两种。ZEN 脱毒酶的应用研究集中在对两种场景下ZEN 脱毒酶的有效性评估上。

5.1 ZEN脱毒酶的固定化

毕可[50]选择了4 种固定化载体来固定化ZENC酶，结果表明，活化NH2琼脂糖糖珠固定化率最高。而且，活化NH2琼脂糖糖珠可以赋予ZENC 酶新的特性，即耐酸性和热稳定性的增强。He 等[51]采用稻壳固定化ZEN 脱毒酶ZDE，制备了一种新型酶制剂，使得ZDE 的稳定性和催化活性都有很大提高，在90 ℃下保留了70%的ZEN 去除率；另外，固定化ZDE 在4 ℃和25 ℃下保存一个月后，仍然保持了初始活性的90%和70%。

5.2 ZEN脱毒酶体内应用

ZEN脱毒酶的应用首先要证明其安全性，Bampidis等[52]评估了含有卡那霉素抗性基因的大肠杆菌DSM32731表达的ZenA饲料添加剂，结果表明，首先添加剂中所含的ZenA对所有陆生物种都是安全的，最高使用水平为肉鸡100 U/kg；蛋鸡、肉火鸡、家兔150 U/kg；猪200 U/kg；奶牛250 U/kg；肉牛、绵羊、山羊、马和猫400 U/kg；狗为450 U/kg。其次，已有研究表明，脱毒酶可以在体内作用，削减ZEN 的危害。王相生[53]将由枯草芽孢杆菌表达的ZEN-jjm 和与含ZEN 的饲料混合作为妊娠母猪日粮，发现该酶能够有效缓解ZEN对母猪繁殖性能的危害。Gruber-Dorninger 等[54]在模拟牛瘤胃环境的发酵系统中研究了ZenA 降解ZEN 的效果，发现反应器中的ZEN 及代谢产物的浓度在添加酶10 min 后显著降低。继而将ZenA 以128 U/kg的浓度添加到含10 mg/kg ZEN的污染精料中，饲喂瘤胃瘘牛，发现网状瘤胃3 个位置的ZEN 及其代谢产物的α-ZEL、β-ZEL 浓度都出现大幅度下降，ZEN 残留几乎降为0，同时检测出降解产物HZEN。目前，内酯水解酶的应用评估研究比较系统，其过瘤胃后可以在体内发挥作用，降低ZEN对动物的危害。

5.3 ZEN脱毒酶体外应用研究

毒素污染原料的体外处理是非常重要的应用场景，对粮油加工企业意义重大。Bi 等[18]将800 U ZENC分别添加到玉米酒糟（DDGS）、玉米副产物和玉米麸皮中，ZEN 的含量降低了70.9%、88.9%和94.7%。郝小龙[45]使用纯化Zlhy 酶液分别在玉米醪、玉米干酒糟及其可溶物中测试了其降解效果，发现该酶能将ZEN 完全降解，而且乳化处理可以大幅度提高降解效率。王义春[55]用Zlhy-6 酶发酵液对玉米渣和玉米蛋白粉进行了ZEN 的脱毒研究，经过24 h 处理，可以使得两种物料种的ZEN 低于我国饲料卫生标准中的限量。Bi 等[18]将800 U ZENC 分别添加到玉米酒糟（DDGS）、玉米副产物和玉米麸皮中，ZEN 的含量降低了70.9%、88.9%和94.7%。Chang 等[56]首次报道了在玉米油生产过程中用酶去除ZEN，原油中的ZEN 经中和以及Zlhy-6酶解毒后，浓度由1 257.3 µg/kg降低到13.0 µg/kg，同时对总生育酚和甾醇含量无影响。肖俊梅[49]将重组蛋白A4-Prx 粗酶液用于玉米粉、燕麦片、山西陈醋、黄豆酱油、酒精糟等原料中ZEN 的脱毒，发现ZEN 残余量均显著降低，而且ZEN 含量越高的样品降解效果越好。Zhao 等[57]通过单因素和响应面试验优化了水解酶脱除脱胶玉米油（DCO）中ZEN的工艺，在温度39.01 ℃、pH 8.08、时间3.9 h、酶用量44.7 mg/kg的条件下，ZEN的降解率可达94.66%。

6 展望

ZEN 对人体和家畜健康毒害很大。随着公众对粮食安全越来越重视，ZEN 的脱毒技术和应用研究受到了重视。

通过自然选育和基因改造育种的方法获得了具有一定应用潜力的ZEN脱毒酶基因，并进一步实现了其异源表达。ZHD101表达的酶制剂能够在体内和体外的复杂环境中降解ZEN，降低ZEN 对动物的危害，具有较高的应用价值。但是相关脱毒酶的最适作用条件偏碱性，温度和pH 耐受性较差无法适应复杂基质中的苛刻环境。此外， ZEN 脱毒酶种类仍然较少，且对工程菌的发酵工艺的优化研究较少，表达酶活性较低，最高发酵水平仅能达到150.1 U/mL[37]。而对于ZEN 脱毒酶的应用研究仍然停留在效果试验上，缺少量化指标的优化。

为了提高ZEN脱毒酶的应用效果，需要加强以下几方面的研究：①继续从恶劣环境中挖掘不同来源微生物中的ZEN 脱毒酶编码基因，丰富ZEN 脱毒酶资源；②由于脱毒酶的使用环境大多是酸性和高温环境，因此需要进一步降低酶制剂的最适pH，提高pH和温度耐受性；③系统优化ZEN脱毒酶工程菌的发酵工艺;④加强酶制剂的应用研究、加强酶制剂在复杂基质中的量化应用研究，对酶制剂进行固定化研究[50]，以适应复杂基质中的环境，开发复合脱毒剂[51]。