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T-2毒素是由多种镰刀菌产生的单端孢霉烯族化合物中毒性较强的一种毒素,在自然界中存在广泛,多存在于农田间种植作物及贮藏的谷物粮食中,由于人和动物食用染毒的粮食作物后会导致各种疾病,使生物生命体健康受到威胁,因而对T-2毒素的降解作用得研究迫在眉睫。T-2毒素的毒性极强且性质稳定,不易因外界环境而被破坏,其结构中的环氧环、羟基、乙酰氧基等为其毒性官能团,人畜过量食用后会对自身健康造成潜在的致癌威胁。基于上述原因,本文采用生物降解法筛选出一株可以降解T-2毒素的菌株,并对其进行显微镜形态观察和分子生物学鉴定,从该菌株发酵提取物中分离出降解酶并对其部分性质进行研究,同时探讨了该降解酶对T-2毒素的降解效果及其代谢产物。阐明了该降解酶的降解机理。主要研究结果如下:(1)以苯基环氧乙烷为底物从合肥郊区玉米地和小麦地的土壤中分离筛选出一株可以生物降解T-2毒素的菌株,研究发现该菌株的发酵液可以降解T-2毒素,因而说明该菌株产生的一种胞外酶可以降解T-2毒素。(2)对筛选出的菌株进行形态观察、显微镜镜检、扫描电镜和分子生物学鉴定初步推测该菌株是曲霉属,经PCR扩增、送样测序后,得到目的基因长度为621 bp,将该菌株的DNA与Genbank数据库(NCBI)进行Blast序列对比,发现该菌株与多种黑曲霉的同源性均达到99%,因此该菌株是一株黑曲霉。(3)采用了聚丙烯酰胺不连续凝胶电泳(SDS-PAGE)测定降解酶的分子量,电泳结果显示目标蛋白位于49-85kDa之间,其分子量为50kDa左右。通过研究该降解酶的性质发现,该降解酶的最适反应温度是40℃,最适pH为和8.5,Ca2+、Mg2+和Fe2+能够进一步激活酶的活性,Zn2+、Cu2+、Mn2+则表现出较强的酶活抑制作用。甲醇、乙醇、EDTA可以进一步激活酶的活性而丙酮和SDS则抑制酶的活性,对酶活性影响最大的有机溶剂是丙酮。(4)HPLC的实验结果显示该降解酶可以降解T-2毒素且其降解率可达到70%以上。进一步采用气相色谱法(GC)对T-2毒素的降解产物进行分析,色谱图中可以观察到通过降解酶处理过的T-2毒素显示出多种物质的峰,而作为对照的T-2毒素色谱图只显示单一的物质峰。由此,推测T-2毒素能被降解酶降解成为其他毒性较小的物质。(5)选择健康的小白鼠随机分组,用正常饲料喂养的小鼠为空白对照组,在饲料中添加T-2毒素的小鼠作为阳性对照组,剩下的3组小白鼠在喂养的饲料中添加了T-2毒素和不同浓度(1%、1.5%、2%)的降解酶,喂养30天后,在饲料中添加T-2毒素组的血清中T-SOD活性显著低于对照组,MDA、LDH含量显著高于对照组。当染毒饲料中添加1.5%和2%降解酶时,小鼠血清中T-SOD活性显著高于阳性对照组,MDA、LDH含量显著低于阳性对照组,从小鼠的生化指标来看,染毒饲料中添加1.5%和2%的降解酶对T-2毒素的降解效果相同,由此可见,饲料中宜添加1.5%的降解酶。