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玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)是一种具有类雌激素特征的镰刀菌次生代谢产物。ZEN在谷类作物中的污染十分普遍,其在谷类农产品中的残留对动物造成了巨大的危害。在ZEN脱毒策略中,物理和化学方法在生产成本、营养价值和适口性方面存在一定的限制。近年来,生物脱毒法因其特异性高、脱毒效率高、脱毒后的产物无毒等优点,已经成为ZEN脱毒的研究热点。本研究旨在寻找一种能够高效降解ZEN的菌株,探讨其对ZEN的降解特性、降解产物及降解机制,并通过动物安全性试验评估降解菌株饲用的潜在价值。论文主要研究内容和结果如下:试验一ZEN高效降解菌株的筛选和鉴定以ZEN作为唯一碳源,通过HPLC检测从土壤中筛选出9株对ZEN的降解率在50%以上的菌株,最终选取在LB培养基中发酵3d对ZEN(7.45μg/mL)的降解率高达100%的A2菌株。通过形态学观察和16S rRNA基因序列比对分析显示A2菌株是Bacillus velezensis。试验二Bacillus velezensis A2对饲料中ZEN的脱毒效果及其对ZEN降解产物的初探150g ZEN(60mg/kg)污染饲料与150mL无菌蒸馏水混合接入5mL培养24h的A2菌株,在恒温震荡器内以150rpm、37℃孵育5d(发酵过程中ZEN浓度为60μg/mL),经HPLC检测后发现无ZEN的残留。结果表明Bacillus velezensis A2同样适用于饲料中ZEN的发酵脱毒。将培养24h的A2菌株发酵液的不同成分分别与ZEN共同孵育48h,通过HPLC定位A2菌株降解ZEN的功能物质;将PBS重悬的A2菌体与ZEN共同孵育,收集不同时间段的孵育样品,使用Agilent 1100 Series LC/MSD Trap系统分析ZEN降解产物。结果显示,菌株胞外液、胞内液及活菌体对ZEN脱毒作用较强,而灭活菌株没有作用;同时检测到分子量m/z=295.0[292+3H]~+的ZEN内酯环水解脱羧产物。该试验初步的研究结果证明,Bacillus velezensis A2分泌的活性物能够有效降解ZEN,ZEN内酯环水解脱羧是其主要脱毒机制。试验三评估Bacillus velezensis A2在ZEN脱毒过程中的安全性将昆明小鼠(n=40)随机分配到对照组(K)、ZEN毒素组(ZEN)、A2菌株组(A2)和解毒组(A2+ZEN)。用A2菌株的LB发酵液作为ZEN(ZEN 40mg/kg BW)解毒剂管饲小鼠。试验周期为28d,试验结束后,收集血液、脏器组织做相应的检测。组织病理学分析结果显示,A2发酵液的口服管饲降低了由ZEN诱导的肾脏损伤程度;试剂盒检测结果显示,A2发酵液还大大降低了ZEN所引起肌酐(CRE)、尿酸(UA)和尿素氮(BUN)血清水平的增加。另外,A2发酵液的管饲逆转了由ZEN诱导的肾组织中总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性的降低,以及超氧化物歧化酶(MDA)含量的增加;RT-PCR和Western Blot分析结果表明,ZEN的饮食不仅提高了小鼠肾组织中内质网应激关键基因BiP相关mRNA和蛋白的表达量(p<0.05),还提高了促凋亡基因JNK、Caspase-12、CHOP相关mRNA和蛋白的表达量(p<0.05)。此外,ZEN的饮食使得小鼠肾脏中抑凋亡基因Bcl-2相关mRNA和蛋白的表达量显著降低,同时诱导了P-JNK和Anti-DDIT3蛋白的表达。然而,A2发酵液的管饲显著逆转了这些基因在肾组织中的异常表达。该试验结果证明,口服Bacillus velezensis A2发酵液能够缓解ZEN对小鼠肾脏的氧化损伤和细胞凋亡。结论:本试验筛选出的Bacillus velezensis A2是一株未被发表的ZEN降解菌,该菌分泌的活性物质催化ZEN内酯环水解脱羧是其主要降解机制,且该菌株发酵液的口服能够缓解ZEN对小鼠肾脏的损伤作用。Bacillus velezensis A2用于霉菌毒素脱毒具有较好的开发潜力。