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背景:玉米赤霉烯酮(ZEN)是一种具有类雌激素作用的霉菌毒素,主要损害动物的生殖系统,导致家畜、禽生产性能降低,从而对农牧业造成严重的经济损失。戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)是四联状的球形革兰氏阳性(兼性厌氧)菌,是具有益生作用的可食用菌种。目的:筛选出具有高效脱毒ZEN能力的益生菌株,并对其益生特性、脱毒机理进行研究,最后通过动物试验验证其预防ZEN中毒的效果。方法:通过高效液相色谱法筛选出高效脱毒ZEN的益生菌株,并用生理、生化、分子生物学的方法对其进行鉴定,研究该菌株的益生特性。用雄性昆明小鼠建立动物模型,分别连续灌胃浓度为40mg/kg BW、70mg/kg BW的ZEN;戊糖片球菌灌胃浓度为10~9CFU/mL。28天后,检测小鼠的体重、采食量变化及生殖脏器指数、精液品质、病理切片、TUNEL染色、睾酮含量、抗氧化应激指标、mRNA和蛋白表达量,确定戊糖片球菌对ZEN致小鼠生殖损伤的保护作用。结果:采用高效液相色谱法,检测出具有高效脱毒ZEN能力的益生菌株XY46,其活菌脱毒率为60.4%;而在灭活条件下对ZEN的脱毒率高达94.4%。通过生理、生化、分子生物学的鉴定,确定该菌株为戊糖片球菌。益生特性方面,戊糖片球菌在pH=3.5时,可继续增殖;胆盐浓度为0.1%和0.2%时,缓慢增殖;对沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、链球菌存在一定的抑制能力。戊糖片球菌的对数生长期为4~14h。第8周龄的小鼠在体重、睾丸重量、生殖脏器指数三个指标上,ZEN40、ZEN70组与Control组相比,重量明显降低(p<0.05);XY46+ZEN40与ZEN40组、XY46+ZEN70与ZEN70组相比,重量明显上升(p<0.05)。根据小鼠精子浓度、畸形率、运动百分比等试验结果可知:与Control组相比,ZEN40、ZEN70组的精子浓度降低、畸形率升高、运动百分比降低(p<0.05);XY46+ZEN40组与ZEN40组、XY46+ZEN70组与ZEN70组相比,这些精子活力参数得到有效的逆转(p<0.05)。小鼠精子受ZEN影响出现大量头部、尾部畸形情况。根据小鼠睾丸组织HE染色切片可知,ZEN40与ZEN70组与Control组相比,大量生精细胞排列疏松、甚至脱落,致使其与支持细胞分离,从而造成生精上皮厚度明显变薄、精子生成数量急剧减少。XY46+ZEN40与ZEN40组、XY46+ZEN70与ZEN70组相比,生精上皮厚度明显增厚、曲细精管的联接更为紧密,睾丸间质细胞、生精细胞与精子的数量明显增加。同时TUNEL结果显示,ZEN40与ZEN70组与Control组相比,凋亡细胞数明显增多;与XY46+ZEN40、XY46+ZEN70组相比,凋亡细胞数明显减少。结果表明,戊糖片球菌显著缓解了ZEN对小鼠睾丸病理损伤和凋亡。小鼠血清睾酮(T)检测结果显示,ZEN40、ZEN70与Control组相比,睾酮含量显著下降(p<0.05);XY46+ZEN40与ZEN40组、XY46+ZEN70与ZEN70组相比,起到了显著的解毒作用(p<0.05)。小鼠睾丸组织过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的检测结果显示,ZEN40、ZEN70与Control组相比,CAT、T-SOD、GSH-Px都显著降低,而MDA含量显著升高;XY46+ZEN40与ZEN40组、XY46+ZEN70与ZEN70相比,戊糖片球菌显著缓解了ZEN产生的氧化损伤毒性。ZEN40、ZEN70组与Control组相比,ZEN显著上调了促凋亡基因Bax与Caspase12的蛋白和mRNA表达量(P<0.05),并显著下调了抑凋亡基因Bcl-2的蛋白和mRNA表达量。XY46+ZEN70与ZEN70组相比,戊糖片球菌有效降低了Bax的蛋白表达量(P<0.05)、Caspase12的蛋白和mRNA表达量(P<0.05)。结果表明,戊糖片球菌显著缓解了ZEN对睾丸组织细胞诱导的凋亡。ZEN40、ZEN70组与Control组相比,ZEN显著下调了Vim、Cldn 11、N-cad的蛋白和mRNA表达量(P<0.05)。XY46+ZEN70与ZEN70组相比,戊糖片球菌有效提高了Cldn 11、N-cad的蛋白和mRNA表达量(P<0.05)。结果表明,戊糖片球菌对ZEN诱导的小鼠生殖损伤起到了显著的保护作用。结论:采用高效液相色谱法,检测出具有高效脱毒ZEN能力的益生菌株XY46,其活菌脱毒率为60.4%;在热处理的灭活条件下,对ZEN的脱毒率高达94.4%。戊糖片球菌XY46口服灌胃能够显著缓解玉米赤霉烯酮对小鼠生殖系统的毒性作用。