玉米赤霉烯酮的微生物脫毒研究.pdf

1、玉米赤霉烯酮(Zearalenone, ZEN)是一種主要由鐮刀菌屬(Fusarium)菌株產(chǎn)生的霉菌毒素,廣泛存在于谷物及谷物加工產(chǎn)品中。ZEN是一種雌激素類似物,具有多種毒性,可以使動(dòng)物產(chǎn)生雌激素亢進(jìn)癥并導(dǎo)致不孕或流產(chǎn),對(duì)畜牧業(yè)及動(dòng)物和人類的健康造成較大的危害。
　　本課題通過對(duì)ZEN脫毒菌株的篩選,得到了具有ZEN脫毒能力的四株細(xì)菌菌株,研究了其脫毒機(jī)理、脫毒的影響因素及對(duì)其他毒素的脫毒情況。
　　通過篩選,從霉變玉米

2、和玉米地耕作層中獲得四株細(xì)菌菌株,具有較強(qiáng)且穩(wěn)定的ZEN脫毒能力。經(jīng)過16S rDNA鑒定并與Genbank數(shù)據(jù)庫比對(duì),確定四株菌都屬于芽孢桿菌屬(Bacillus),分別將其命名為Bacillussp. LY5-20,Bacillussp. LY5-28, Bacillussp. LY6-5和Bacillussp. LY6-15。在30℃條件下24小時(shí)內(nèi)對(duì)2μg/ml的ZEN溶液去除率分別達(dá)到96.9％、95.0%、98.0%和95.

3、8%。
　　對(duì)四株菌株的脫毒方式研究表明,高溫滅活后的各菌株脫毒效果顯著下降,分別能去除溶液中31.2%、29.5%、38.5%、34.6%的ZEN;而菌體細(xì)胞裂解后的離心沉淀物(以細(xì)胞壁成份為主)也同樣具有脫毒能力,分別能去除反應(yīng)體系中37.6%、54.4%、47.1%、55.1%的ZEN。以上結(jié)果說明,這四株菌株的細(xì)胞壁有一定的ZEN吸附能力。另外,對(duì)各菌株發(fā)酵液的上清進(jìn)行了ZEN脫毒能力檢測(cè),菌株LY5-20、LY5-28、

4、LY6-5、LY6-15的發(fā)酵液上清分別可去除98.6%、100%、92.2%、85.3%的ZEN,說明在發(fā)酵液上清中含有降解酶,能夠降解掉反應(yīng)體系中的ZEN,且降解酶可以分泌到菌體細(xì)胞以外。
　　研究了不同培養(yǎng)條件對(duì)LY5-20、LY5-28、LY6-5、LY6-15四株菌株的脫毒能力的影響。菌懸液濃度對(duì)各菌株的ZEN脫毒能力有顯著的影響。四株菌株在20-42℃范圍內(nèi)對(duì)于溫度都不敏感,脫毒能力相差不大。當(dāng)溫度升到50℃時(shí)LY5-

5、20、LY6-5、LY6-15三株菌的脫毒能力下降到40%-54%之間,說明在50℃的條件下細(xì)菌分泌的降解酶受到抑制,活性下降;而對(duì)于LY5-28菌株來說,50℃并沒有對(duì)其ZEN脫毒作用有什么大的影響,可能是其降解酶對(duì)溫度不敏感。四株菌株在堿性條件下的ZEN脫毒能力好于酸性條件,LY5-20、LY5-28、LY6-5在pH9條件下脫毒效率最高, LY6-15在pH為7的條件下脫毒效率最高。EDTA是一種金屬離子螯合物,能夠結(jié)合位于酶活性

6、位點(diǎn)的金屬離子,從而抑制該種金屬酶的活性。EDTA可導(dǎo)致四株菌的脫毒能力大幅度下降,說明脫毒過程中有金屬酶參與。
　　脫氧雪腐鐮孢菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)和赭曲霉毒素A(Ochratoxin A, OTA)也是在谷物中常見的霉菌毒素,本研究也同時(shí)考查了四株菌株對(duì)這兩種毒素的脫毒能力。將各菌株與DON或OTA共同培養(yǎng)后,反應(yīng)體系中的毒素減少了12%--20%,且高溫滅活的菌體與活菌的結(jié)果差別不大,說明本研究的四