粮食中脱氧雪腐镰刀菌烯醇和玉米赤霉烯酮的污染调查及降解毒素微生物的筛选

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真菌毒素是真菌在生长过程中产生的次级代谢产物。其在影响农作物营养和经济价值的同时也给人类健康带来潜在威胁。脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)和玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)作为镰刀霉毒素的代表,广泛存在于世界各地的谷物及其副产物当中。传统物理、化学方法清除DON和ZEN存在着降解不彻底、破坏营养的缺点,通过微生物代谢作用将毒素降解为无毒产物是目前研究的热点。了解粮食原料的污染情况,筛选分离降解毒素的微生物是实现真菌毒素有效控制的重要内容,为此,本文进行了较为详尽的研究。
　　为了深入了解安徽和河南省粮食中DON和ZEN的污染水平,本研究对2008年安徽及河南部分县市的玉米、小麦样品中DON和ZEN的含量进行了调查研究。以玉米、小麦为材料,分别采用酶联免疫吸附法(ELISA)和高效液相色谱法(HPLC)检测了脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)的含量,采用SPSS软件对检测结果进行统计学分析。
　　为获取降解毒素的微生物,本研究采用了两种策略:1.以毒素为唯一碳源,以污染毒素的玉米、小麦、土壤样品中的原籍微生物为候选对象；2.用毒素DON饲喂家鸡和BALB/C小鼠,造成其肠道的毒素污染,从而在选择压力下筛选清除DON的微生物。结果表明:测试玉米、小麦和土壤样品中未筛选到清除DON的菌株,而从土壤和玉米样品中发现6株单菌具有清除ZEN的能力,最高清除率达到75.5％。
　　为了准确了解清除菌株的归属,本文采用PCR扩增16S rDNA序列、Genebank数据库中同源性搜索和比对的方法,确定了6株ZEN清除菌分属于鼠李糖短杆菌(Brachybacterium rhamnosum)、罗尔斯通氏贪铜菌(Ralstonia metallidurans)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、藤黄微球菌(Micrococcus luteus)、洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia),通过形态观察、生理生化反应初步了解了6株菌的形态和理化特征。
　　为进一步提高降解菌株清除毒素的能力,本文以蜡样芽胞杆菌和藤黄微球菌为试验对象,通过培养温度、培养时间、培养基、起始pH、培养转速、碳源的优化实验,确定了两者最佳的ZEN清除条件。蜡样芽胞杆菌:BA液体培养基,初始pH为6.5,转速180 rpm,37℃培养120 h可以清除培养基中100％的ZEN。藤黄微球菌:LB液体培养基,初始pH为7.0,转速180rpm,37℃培养120 h可以清除培养基中65.79％的ZEN。

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作者
熊凯华;
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作者单位

南昌大学;

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授予单位南昌大学;
学科微生物学
授予学位硕士
导师姓名魏华;
年度 2010
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类环境微生物学;
关键词
脱氧雪腐镰刀菌烯醇; 玉米赤霉烯酮; 污染水平; 环境微生物学; 毒素降解;

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