黄曲霉毒素B1降解菌的筛选及培养条件优化

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黄曲霉毒素B1(AFB1)是一种真菌类毒素,在自然界中存在较为广泛,具有极强的致癌性和致畸性,时至今日未曾有安全有效的方法降解AFB1。本文通过在粮食上筛选出能够有效降解AFB1的菌株,为日后治理AFB1提供了一个可靠的方案。以霉变的大米、玉米、大豆、水稻、花生为研究对象,通过以香豆素为培养基,纯化培养3次及以上,筛选出能够以香豆素为唯一碳源的、生长状态良好的36株菌,经过复筛发现,有9株菌对AFB1有一定的降解能力,其中有3株菌:HS-1、DZ、HS对AFB1的降解率较高,分别为:70.65%、61.42%和46.63%。经过微生物学和分子生物学的鉴定,可确定HS-1与DZ为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),HS为沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)。通过优化单因素,探索三株降解菌对AFB1的最佳降解效果。在温度、pH、装液量、接种量、发酵时间、碳源、氮源、金属离子环境因素试验后,发现HS-1在37℃,pH 7.0,装液量为50 ml,接种量为4%,发酵时间为48 h,碳源为葡萄糖,氮源为牛肉膏,Mg2+为金属离子时对AFB1的降解率可高达76.65%;DZ在37℃,pH 7.0,装液量为50 ml,接种量为6%,发酵时间为60 h,碳源为葡萄糖,氮源为牛肉膏,Mg2+为金属离子时对AFB1的降解率为64.29%;HS在37℃,pH 8.0,装液量为100 ml,接种量为4%,发酵时间为48 h,碳源为葡萄糖,氮源为牛肉膏,Mg2+为金属离子时对AFB1的降解率提升到47.35%。为了进一步增强菌株对AFB1的降解能力,将降解菌两两组合,探索菌种混合培养后在最优条件下对AFB1的降解能力。试验结果显示,在组合后对AFB1的降解率相比未优化之前明显提高了13%及以上,其中HS-1与DZ在9组不同体积配比下,二者体积之比为2:1时,对AFB1的降解率高达88.95%。并在ELISA检测方法的基础上运用HPLC法对试验结果加以验证,两种方法检测结果差值在0.1-0.2之间,表明HPLC法检测结果与ELISA方法一致,验证了试验结果的准确性。筛选出能够有效降解AFB1的菌株安全有效,省时省力,既可节约成本,又可大量投放,本文运用菌种混合培养的方法也为日后两株菌的应用奠定了基础,同时为未来降解AFB1提供了一个可靠的方案。
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