细菌对赭曲霉毒素A的脱毒研究

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赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)是由曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)产毒菌株产生的次级代谢产物,广泛存在于谷物及其副产品中,是一种重要的食品及饲料污染物。OTA具有多种毒性,对动物和人体健康有很大的潜在危害。  本课题通过对OTA脱毒菌株的筛选,获得了多株具有OTA脱毒能力的菌株,并研究了这些菌株的OTA脱毒能力及其脱毒特性等。  本论文第一部分是OTA脱毒菌株的筛选及鉴定。我们从土壤中筛选得到三株具有OTA脱毒能力的细菌菌株,经过菌株纯化和16S rDNA测序及分析,确定其中两株属于芽孢杆菌属,一株属于根瘤菌属,本实验室将其分别命名为Bacillus sp.YB139、Bacillus sp.YB140和Rhizobium sp.GL331。  第二部分,我们结合实验室已有的脱毒菌株Acinetobacter sp. BD189,对筛选得到的上述三株细菌的脱毒能力和机理进行了研究。结果表明Acinetobacter sp. BD189具有最强的脱毒能力,能在24h内去除体系中63.9%的OTA,Bacillus sp. YB140、Bacillus sp. YB139和Rhizobium sp. GL331的降解率分别为48.2%、43.4%和25.1%。四株菌株的活菌均能有效地去除OTA,而高温灭活菌均无脱毒能力。同时,活菌对OTA进行脱毒处理后,其反应体系在HPLC的色谱图中出现了与赭曲霉毒素α(Ochratoxinα,Otα)特征相同的产物峰。这表明这些菌株的脱毒机理为生物降解而不是物理性吸附。此外,四种菌株的菌体破碎液能降解OTA,而细菌培养液上清没有降解能力,说明这些菌株的OTA降解酶属于胞内酶。  第三部分,我们对上述菌株的脱毒特性进行了研究。所有菌株的OTA降解能力随着菌体浓度的增加而增强;且降解OTA的时间曲线符合酶促反应的特征,随着体系中OTA浓度的下降,降解速率逐渐减小。BD189和YB140在40℃时有最大降解率,YB139和GL331在30℃时有最大降解率。BD189在pH6.5和pH7.5中性条件下的降解率最高,YB139和YB140在pH4.5和pH5.5弱酸性条件下降解能力较强,GL331降解OTA的最适pH为5.5。金属离子螯合剂EDTA能抑制各菌株的脱毒活性,说明其降解酶是一种金属酶;而羧肽酶抑制剂无抑制作用,说明各菌株产生的降解酶不属于文献曾报道的羧肽酶类。
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