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黄曲霉毒素(Aflatoxin,AF)是一种由寄生曲霉、黄曲霉、赭曲霉等真菌产生的次级代谢产物,具有高致癌、高致畸和高致突变性,1993年被世界卫生组织划定为I类致癌物质。其中黄曲霉毒素M1(Aflatoxin,AFM1)主要存在于动物的肉、蛋、奶中。目前控制黄曲霉毒素M1的方法只是通过控制它的前体物质黄曲霉毒素B1在饲料中的含量,减少转化来防止黄曲霉毒素M1对奶制品的污染,而当奶制品中已经出现了黄曲霉毒素M1时却没有有效的办法来去除。近年来生物降解的方法越来越受到人们的关注,它具有高效,副作用少,对食品营养损失小甚至可以增加食品营养成分等优点。本试验则秉承这一理念筛选出一株能够降解黄曲霉毒素M1的细菌菌株,并优化了菌株的发酵条件,研究了菌株降解黄曲霉毒素的机理,对起降解作用的活性物质进行了初步分离提取,主要研究结果如下:(1)降解黄曲霉毒素AFM1菌株的筛选:实验共采集38种动物粪便样本,1个污水处理厂活性污泥样本;3种花生地土壤样本,以香豆素为唯一的碳源和能源进行目的菌株的初步筛选,共筛选出50株菌。然后以菌株对黄曲霉毒素M1的降解率作为筛选指标,筛选出10株降解率在60%以上的菌株,最终选取降解率最高,编号为E-1-1-1菌株为目标菌株,其降解效果可达89.55%;试验还研究了菌株生长曲线,发现0~4h为菌株延滞期,4~16h为菌株对数期。(2)菌株E-1-1-1细菌分类学鉴定:通过分区划线和革兰氏染色观察,菌株菌落小而圆,凸起,边缘光滑整齐,乳白色,湿润,菌体革兰氏染色呈阳性,杆状,两端钝圆;Biolog鉴定结果显示,E-1-1-1与短小芽孢杆菌生理生化试验相似度大于0.6,与其他菌株相似度小于0.05,鉴定结果为芽孢杆菌;16SrDNA分子鉴定E-1-1-1与芽孢杆菌相似率为99%。结合该菌株的菌体菌落形态、Biolog生理生化反应特征和16SrDNA分子测序并构建系统发育树结果,在细菌分类学上E-1-1-1被初步鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp.)。(3)芽孢杆菌E-1-1-1降解AFM1条件优化:经单因素试验,E-1-1-1菌株降解AFM1的最佳碳源为麦芽糖,最佳氮源为酵母粉,最佳起始pH值为6,最佳温度为37℃,最佳接种量为3%。对pH,温度和接种量进行正交试验设计,确定了最佳培养条件:温度为42℃,起始pH值为5.5,接种量为3%时降解率最高,达到了92.5%,比优化前提高了2.95%。(4)芽孢杆菌E-1-1-1降解AFM1机理研究:实验测定了菌株对AFM1的降解效率,在12h内降解率达到最大;试验初步探究了E-1-1-1菌株去除黄曲霉毒素M1的机理,去除方式为降解而非吸附;降解作用活性物质主要来自细菌细胞外的代谢产物,降解率为76.9%;发酵上清液用硫酸铵沉淀法进行沉淀分离后,75%硫酸铵沉淀得到的蛋白降解率最高,能够达到54.33%,蛋白反应的最适温度为42℃时降解率最高,可达到67.5%,据SPSS软件进行差异性分析得P<0.05,各温度梯度间差异性显著,说明温度对活性蛋白的影响显著,蛋白对pH的要求不是很严格,适宜范围从5~7都可以,范围比较宽,这是这种活性蛋白的一大特点;将75%硫酸铵沉淀得到的蛋白用超滤法继续分离,得到蛋白分子量在1KD以下范围内的蛋白降解率为22.6%,1KD~3KD之间的蛋白降解率为12.7%,3KD~5KD之间的蛋白降解率为21.2%,5KD~10KD之间的蛋白降解率为7.1%,10KD以上的蛋白降解率为30.7%,各组分降解率总和为94.3%,与先前测量的菌液的降解率92.5%接近,分析原因可能是因为降解AFM1的活性蛋白可能是一种复合蛋白。