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玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)是一种真菌毒素,是镰刀菌的次级代谢产物,在自然界中广泛存在,具有雌激素效应,早期从霉变的玉米中得到。这种真菌毒素对人和动物特别是猪表现出很强的生殖毒性,因此多种降解玉米赤霉烯酮的方法被人们所探索。本文对降解ZEN的菌株ZENL09进行鉴定,优化了ZENL09产玉米赤霉烯酮降解酶的发酵工艺条件,分析了酶法降解玉米赤霉烯酮的产物,探讨了降解产物的细胞毒性。具体内容如下:(1)研究发现,菌株ZENL09的发酵上清液对玉米赤霉烯酮有较好的降解效果,其降解率为53.59%。通过对该菌株形态的观察、理化特性分析,测定其16S rRNA序列,在NCBI上的BLAST对比,初步鉴定菌株ZENL09为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。(2)优化了该菌株产玉米赤霉烯酮降解酶的发酵工艺条件,其最优发酵条件为:发酵周期24h,接种量3%,摇床转速200r/min,装液量25mL/250mL,发酵温度为33℃,发酵培养基初始pH8.0;最优发酵培养基为:蔗糖20(g/L),蛋白胨26.67(g/L),酵母粉13.33(g/L)。在最优的发酵工艺条件下,ZENL09的发酵上清液对ZEN的降解率达到了88%。(3)ZENL09的发酵上清液用蛋白酶K及沸水浴处理后发现ZEN的降解率明显降低,证明ZENL09发酵上清液对ZEN的降解是酶的作用。将发酵上清液用3KD和10KD超滤管离心浓缩后,得到的截留部分都有降解率,且降解率无明显差异,说明能够降解ZEN的酶存在于被10KD超滤管离心浓缩后的截留部分且降解酶的分子量大于10,000Da。再将截留部分进行SDS-PAGE试验,发现电泳图中有两条明显的条带,推测ZEN降解酶的分子量大小为25.0KDa或66.2KDa。(4)系统研究了不同流动相对HPLC分析ZENL09的发酵上清液降解ZEN的产物的影响,最后确定最适流动相为:乙腈/水=35/65(v/v),在该流动相条件下,找到了保留时间为9.5min时的产物峰。采用高分辨液质联用仪对产物进行分析,确定降解产物的相对分子量为256,再将降解产物用串联质谱打碎分析,初步推测了降解产物可能的结构。(5)研究了降解产物对HepG2细胞的毒性,发现降解产物对HepG2细胞的毒性与ZEN相比降低了很多。