降解呕吐毒素菌株的筛选及其体内降解研究

发布时间：2020-08-03 10:05

【摘要】：呕吐毒素(Deoxynivalenol,DON)是一种霉菌毒素,是目前谷物类中污染最为严重的真菌毒素,给人类和动物造成很大的危害。在2016年至2017年期间,研究者对中国不同省饲料中DON污染情况进行调查,共收集了1569个样本,DON的污染率达88%,测得样本中呕吐毒素含量为2.3-729.2μg/kg。生物降解法是利用微生物进行物质分解,是最安全有效的毒素降解方法。本课题通过对土壤进行高温处理后富集培养,通过酶联免疫方法,检测各菌株对呕吐毒素的降解能力,发现编号为YB9的菌株对呕吐毒素具有较好的降解作用,降解率达61.6%。通过形态鉴定、革兰氏染色、生理生化实验及16S rDNA分子手段鉴定,确定YB9菌株为地衣芽孢杆菌。优化其发酵条件,探索最佳降解作用,优化的培养条件为:接种量0.5%,37℃,240 rpm,pH=9。YB9菌株在DON 1μg/m L的20 m L液体肉汤培养基中培养48 h降解效果最佳,降解率达82.67%。进一步研究降解菌株在体内对DON的降解作用及对肠道菌群多样性的影响。首先通过体外模拟胃酸环境确定其高存活率。利用Balb/C小鼠建立动物模型,通过脏器指数、血清指标水平和病理组织观察,研究降解菌株YB9在体内对呕吐毒素降解效果。结果显示,与对照组相比,呕吐毒素可造成小鼠肝脏损伤,其脏器指数显著降低(p0.05),AST和ALT含量显著增加(p0.05),出现凋亡肝细胞;肾脏指数显著增加(p0.05),肌酐含量显著增加(p0.05),肾小体增大,肾脏发生炎症;脾脏指数显著降低(p0.05),Ig G和Ig M的含量显著降低(p0.05),脾脏发生轻度萎缩,白髓结构被破坏,无生发中心,红髓和白髓的交界边缘区受损消失。YB9组小鼠肝脏、脾脏指数和Ig M含量显著降低(p0.05),但肾脏指数、其他血清指标及病理组织图未呈现显著变化,没有显著影响肝脏和脾脏功能。YB9+呕吐毒素组肝脏指数和Ig M含量与对照组相比呈显著降低(p0.05),但其他脏器指数,血清指标和组织与对照组无显著差异,表明在DON存在时,YB9菌株能发挥保护作用使机体不受DON损害,恢复宿主脏器的功能。利用菌群16S rDNA序列相似性对小鼠肠道菌群多样性进行检测,研究降解菌株对动物肠道菌群的作用。结果表明:与对照组相比,呕吐毒素组Simpson指数明显增加,厚壁菌门、乳杆菌属和Turcibacter菌的丰度增加;YB9组Simpson指数未发生明显变化,厚壁菌门和乳杆菌属丰度为降低,拟杆菌门增加;YB9+呕吐毒素组Simpson指数未发生较大变化,菌群其他物种组成与对照组相似,未发现明显变化,粪杆菌的丰度增加,。表明DON能严重影响小鼠肠道菌群的分布,使具有抗炎作用的菌属增加,而YB9菌株在DON存在时能发挥积极作用,使肠道群落稳态不被破坏,维持平衡,其机制还有待进一步研究。
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ920.1;S816
【图文】：

国国标 GB2761-2011 中的规定：谷物及谷物制品中(包括和小麦粉)呕吐毒素 DON 的限量标准为 1000 μg /kg[4]。化物基团能结合核糖体抑制蛋白质合成从而诱导某些蛋响参与免疫调节的蛋白质的表达和细胞的凋亡[5]。动物免疫系统受损无法正常进行免疫应答，肝脏、肾脏和脾脏器细胞凋亡。为减少动物摄入这些受污染的农作物，有非常重要的实际意义。传统的物理化学降解方法相对然对受污染的作物或粮食发挥降解作用，但破坏其营养污染，生物法是利用微生物其特性降解毒素，是安全且安全有效地降解呕吐毒素的菌株尤为重要。研究进展介

第三章 实验结果第三章 实验结果3.1 降解菌株筛选及优化3.1.1 土壤中筛选的菌株为寻找能通过微生物降解呕吐毒素且具有实用价值的菌株，本实验经过 80℃高温处理后筛选土壤中的芽孢杆菌 20 株，分离划线纯化。菌株在 20 mL DON 为 1μg/mL 肉汤液体培养基中培养 48 小时后，通过酶联免疫方式，用呕吐毒素检测试剂盒检测培养液中残留的呕吐毒素含量，获得每株菌对 DON 的降解率如图 2。

A B图 3 YB9 菌株形态图及革兰氏染色图2：A 为 YB9 菌株形态图，B 为 YB9 菌株革兰氏染色图化检测结果见表 4：发现 YB9 菌株能够利用糖产酸，水解淀粉,还原盐的能力，并且含有丙酮酸脱羧酶，在 7%NaCl ，pH 值为 5.5-8.7 环抗逆性较好。与《常见细菌系统鉴定手册》对照发现，YB9 可能为地icheniformis）[79]。表 4 YB9 菌株生理生化鉴定结果实验名称 结果 实验名称 结糖发酵实验 + 柠檬酸盐利用实验 3%过氧化氢实验 + 吲哚实验 固体琼脂生长实验 + 7% NaCl 生长 硝酸盐还原实验 + pH 5.5-8.7 生长 菌酶营养肉汤实验 - 甲基红实验

【参考文献】

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2 张照楠;陈瑞雪;王跃飞;刘亚男;江振作;;药物与肠道菌群的相互作用[J];中药材;2015年06期

3 奇丽娜;王崇;Tan C;;肠道菌群失调相关炎症导致急性胰腺炎的研究进展[J];临床肝胆病杂志;2015年06期

4 刘丽娟;;布拉氏酵母菌对早产儿肠道菌群定植的影响[J];海南医学;2014年22期

5 高秀云;田俊策;陈洋;胡萃;彭于发;叶恭银;;Biolog-Eco方法检测转cry1Ab粳稻对褐飞虱肠道微生物多样性的影响[J];植物保护学报;2008年04期

6 何冬梅;朱海明;赖蔚傮;马聪;宋曼丹;杨冰;王建;闻剑;严纪文;柯昌文;王海燕;戴昌芳;陈炳耀;;活性乳酸菌饮料对人体肠道菌群影响的研究[J];中国微生态学杂志;2006年06期

7 郭贵海,王崇文;肠道菌群调节剂的研究进展[J];临床内科杂志;2002年02期

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3 田书会;酵母培养物对夏季生长育肥猪肠道微生物发酵和区系及机体免疫功能的影响[D];南京农业大学;2011年

本文编号：2779478