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文檔簡(jiǎn)介
1、展青霉素(Patulin,Pat)是一種對(duì)動(dòng)物具有致畸、致癌和致突變性的真菌次生代謝產(chǎn)物毒素。展青霉素污染問題已嚴(yán)重影響我國(guó)蘋果及蘋果汁質(zhì)量安全,并限制了我國(guó)蘋果汁的可持續(xù)出口,有效控制和降低蘋果及蘋果產(chǎn)品中展青霉素含量成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。蘋果中的展青霉素主要來(lái)源于原料中產(chǎn)生菌的污染,雖然人們已在蘋果汁生產(chǎn)加工過程中對(duì)展青霉素的控制方面取得了一些成果,但是并沒有從根本上解決展青霉素的毒害問題,為此還應(yīng)該從展青霉素產(chǎn)生菌的生長(zhǎng)和毒素產(chǎn)生
2、的抑制方面進(jìn)行更加深入和廣泛的研究,本研究對(duì)源于蘋果貯藏庫(kù)的陜西不同品種和產(chǎn)地的蘋果原料中的展青霉素產(chǎn)生菌進(jìn)行了分離,通過形態(tài)學(xué)鑒定和ITS區(qū)序列分析,鑒定了蘋果中主要展青霉素產(chǎn)生菌生物學(xué)分類,并通過構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹確定了它們之間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,對(duì)展青霉素產(chǎn)生菌的可靠生物信息進(jìn)行了追溯,在此基礎(chǔ)上研究了蘋果中主要展青霉素產(chǎn)生菌的產(chǎn)毒特征和高產(chǎn)毒菌株基于產(chǎn)毒培養(yǎng)基和蘋果汁培養(yǎng)基的生長(zhǎng)代謝動(dòng)力學(xué)特征,為從根源上控制蘋果及蘋果產(chǎn)品中展青霉素的產(chǎn)
3、生提供了理論依據(jù)。 本研究主要得到以下結(jié)果: (1)從貯藏庫(kù)不同品種和產(chǎn)地的蘋果原料中分離純化得到10株不同產(chǎn)毒能力的展青霉素產(chǎn)生菌。 (2)通過形態(tài)學(xué)方法初步鑒定了10株展青霉素產(chǎn)生菌中1號(hào)、8號(hào)菌株為曲霉屬菌株,其他8株為青霉屬菌株。進(jìn)一步利用真菌ITS序列分析技術(shù),獲得了可靠性鑒定結(jié)果:1號(hào)菌為Aspergillus sydowii、2號(hào)菌Penicillium paneum、3號(hào)菌Penicilliumg
4、riseofulvum、4號(hào)菌Penicillium chrysogenum、5號(hào)菌Penicillium expansum、6號(hào)菌Penicillium expansum、7號(hào)菌Penicillium chrysogenum、8號(hào)菌Aspergillus oryzae、9號(hào)菌Penicillium expansum、10號(hào)菌Penicillium expansum。 (3)根據(jù)10株菌ITS區(qū)測(cè)序結(jié)果,構(gòu)建了10株展青霉素產(chǎn)生
5、菌的系統(tǒng)發(fā)育樹,表明蘋果中的10株展青霉素產(chǎn)生菌之間具有不同程度的親緣關(guān)系。 (4)分析了蘋果中主要的展青霉素產(chǎn)生菌和產(chǎn)毒量的關(guān)系,表明蘋果汁中展青霉素主要源于青霉屬菌株。 (5)對(duì)于不同的展青霉素產(chǎn)生菌株,靜置培養(yǎng)和搖瓶培養(yǎng)對(duì)其產(chǎn)毒具有不同程度的影響作用。對(duì)大多數(shù)展青霉素產(chǎn)生菌而言,靜置培養(yǎng)相對(duì)利于展青霉素的代謝,而且不同的產(chǎn)毒培養(yǎng)基對(duì)展青霉素產(chǎn)生菌具有明顯的影響,特別是添加Mn2+能夠不同程度地增加展青霉素的產(chǎn)量。
6、 (6)在酵母膏葡萄糖液體培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,應(yīng)用Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面分析方法,對(duì)展青霉素產(chǎn)生菌Penicillium grisefulvum的產(chǎn)毒培養(yǎng)條件進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化,得到展青霉素最高含量時(shí)的產(chǎn)毒培養(yǎng)條件為:葡萄糖75.86g/L、接種量0.92%、MnCl2·4H2O 0.03g/L,酵母膏1.0g/L、蛋白胨1.0g/L、pH值自然、裝液量50mL/250mL、溫度25℃,優(yōu)化后培養(yǎng)條件下Penici
7、llium griseofulvum代謝產(chǎn)生展青霉素含量達(dá)528.25mg/L。 (7)通過4因素二次正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)得知,展青霉素產(chǎn)生菌Penicillium griseofulvum在蘋果汁營(yíng)養(yǎng)體系中,接種量對(duì)菌株代謝產(chǎn)生展青霉素有影響顯著,溫度、可溶性固形物含量和pH值對(duì)響應(yīng)值展青霉素含量影響不顯著,該菌株代謝展青霉素的最佳組合為:可溶性固形物含量10.86%,接種量0.92%,pH值4.7、溫度25℃,此條件下可以得到展
8、青霉素最大產(chǎn)量為483.79mg/L。 (8)分別在優(yōu)化產(chǎn)毒培養(yǎng)基和基于蘋果汁的優(yōu)化產(chǎn)毒培養(yǎng)條件下,構(gòu)建了Penicillium griseofulvum菌體生長(zhǎng)、展青霉素生成和底物消耗的動(dòng)力學(xué)模型。該菌株在兩種不同的培養(yǎng)體系中該菌株呈現(xiàn)了大體相似的生長(zhǎng)代謝和產(chǎn)毒特征,可用共同的菌體生長(zhǎng)、產(chǎn)物生成和底物消耗模型來(lái)較好模擬該菌株的生長(zhǎng)代謝動(dòng)力學(xué)特征,而且所得出的兩種不同培養(yǎng)體系下展青霉素產(chǎn)生菌的動(dòng)力學(xué)模型與試驗(yàn)值能夠較好的吻合,可
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