高效降解黄曲霉毒素B1的微嗜酸寡养单胞菌及其应用制造技术

技术编号:21133949 阅读:34 留言:0更新日期:2019-05-18 03:09
本发明专利技术提供一种高效降解黄曲霉毒素B1的微嗜酸寡养单胞菌及其应用,涉及微生物学及生物降解领域,通过从黑水虻肠道中筛选出了一种能够高效降解黄曲霉毒素B1的黑水虻幼虫肠道共生菌,即微嗜酸寡养单胞菌A‑2,所述微嗜酸寡养单胞菌A‑2在黑水虻幼虫体内即可降解黄曲霉毒素B1,属于生物降解,安全可靠;所述微嗜酸寡养单胞菌A‑2降解黄曲霉毒素B1的效果极佳,在37℃、220r/min的条件下培养24h,黄曲霉毒素B1降解率可达91.91%,48h时黄曲霉毒素B1降解率可高达96.4%,脱毒时间短,效率高;除此之外,所述微嗜酸寡养单胞菌A‑2还具有极强的耐热性,在100℃水煮处理和121℃,30min的高温灭菌处理后,仍能保持降解活性,具有很大的实践意义和应用价值。

Efficient degradation of aflatoxin B1 by Oligotrophic Microacidophilus and its application

The invention provides a microacidophilic oligotrophic bacterium capable of efficiently degrading aflatoxin B1 and its application, which relates to the field of Microbiology and biodegradation. A kind of intestinal symbiotic bacterium capable of efficiently degrading aflatoxin B1, i.e. microacidophilic oligotrophic bacterium A 2, is screened from the intestinal tract of Tabanus niger, and the microacidophilic oligotrophic bacterium A 2 is in the larvae of Tabanus niger. Degradable aflatoxin B1 is biodegradable, safe and reliable; the effect of aflatoxin B1 degradation by the microacidophilic oligotrophic Bacillus A_2 is excellent; the degradation rate of aflatoxin B1 can reach 91.91% after incubation for 24 hours at 37 ~C and 220 r/min; the degradation rate of aflatoxin B1 can reach 96.4% at 48 hours, and the detoxification time is short and the efficiency is high; in addition, the microacidophilic oligotrophic monotrophic bacterium is highly effective. Cytobacterium A_2 also has very strong heat resistance. After boiling at 100 C and sterilizing at 121 C for 30 min, it can still maintain its degradation activity, which has great practical significance and application value.

【技术实现步骤摘要】
高效降解黄曲霉毒素B1的微嗜酸寡养单胞菌及其应用
本专利技术涉及微生物学及生物降解领域,具体涉及一种高效降解黄曲霉毒素B1的微嗜酸寡养单胞菌及其应用。
技术介绍
黄曲霉毒素(Aflatoxin,AFT)属于真菌毒素,是由寄生曲霉和黄曲霉产生的一类次级代谢产物(AbrarM,AnjumFM,ButtMS,etal.Aflatoxins:Biosynthesis,Occurrence,Toxicity,andRemedies[J].CriticalReviewsinFoodScience&Nutrition,2013,53(8):862-874.),具有强毒性、致癌性、致突变性以及致畸性,分布范围较为广泛,主要存在于土壤、动植物以及各类坚果中,特别容易污染花生、玉米、大豆、小麦等粮油产品。世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,黄曲霉毒素在Ⅰ类致癌物清单中(Zuckerman,JA.IARCMonographsontheEvaluationofCarcinogenicRiskstoHumans[J].JournalofClinicalPathology,1995,48(7):691-691.)。黄曲霉毒素是一组在结构和性质上相似性的剧毒物质,均为二氢呋喃香豆素的衍生物,主要包括黄曲霉毒素B1、AFB2、AFG1、AFG2、AFM1、AFM2等(丁炜.黄曲霉毒素解毒酶基因的克隆与表达研究[D].内蒙古农业大学,2010.),其中黄曲霉毒素B1分布最为广泛,毒性也是最强的,毒性作用主要是对肝脏的损害。近些年来,我国乳制品、粮油食品以及饲料行业发生黄曲霉毒素超标事件发生较为频繁,已经引起政府和食品安全部门的高度重视,随着人们对真菌毒素危害性认识的逐步加深,对曲霉类真菌毒素检测、污染防控和脱毒技术方面研究工作也不断深入,其与人们生活、健康和经济利益密切相关。近几年,发现了多种微生物对黄曲霉毒素具有显著的降解或吸附作用。例如,嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonasmaltophilia)、施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、藤黄单胞菌(Luteimonassp.)、泉水单胞菌(Silanimonassp.)、溶杆菌(Lysobactersp.)、乳酸杆菌(Lactobacillussp.)、地衣芽孢杆菌CFR1(BacilluslicheniformisCFR1)、红串红球菌(Rhodococcuserythropolis)等。目前报道的绝大多数脱毒菌种在实际应用中存在如下两方面的共性问题:一,有部分菌种的脱毒机理属于物理吸附,并没有实现生物降解,菌体吸附毒素,通过动物或人体内发生解吸附作用,无脱毒意义;二,已报道的菌种对黄曲霉毒素的脱毒时间一般都在72h左右,脱毒时间较长,而且降解效率很少有能达到90%以上,实践意义和应用价值不太理想。因此,需要寻找能够高效降解黄曲霉毒素的菌种,能够真正应用到农业生产和食品安全领域。昆虫作为一种营养丰富、高效、可持续的动物蛋白和热量来源,越来越受到人们的关注。一些昆虫由于其在特殊的自然环境下生长繁殖,能够以受到霉菌毒素污染的营养食物为能源,因此在昆虫进化过程中已经对霉菌毒素以及其它毒素产生了应对能力。已有文献报道,Zeng等人用不同浓度的人工饲料评估黄曲霉毒素B1对玉米螟不同阶段(一,三,五龄)的毒性(ZengRSL,NiuG,WenZ,etal.ToxicityofAflatoxinB1toHelicoverpazeaandBioactivationbyCytochromeP450Monooxygenases[J].JournalofChemicalEcology,2006,32(7):1459-1471.)。低浓度(1-20ng/g)下没有急性毒性,但黄曲霉毒素B1具有显著的慢性效应,包括持续发育,死亡率增加,化蛹率降低和蛹重减轻。而中浓等度(200ng/g)导致一龄幼虫完全死亡,相同浓度对五龄幼虫遇到黄曲霉毒素B1没有可察觉的不利影响.然而,在较高浓度(1μg/g)下食用黄曲霉毒素B1的五龄幼虫,在蛹化过程中表现出形态畸形。Zeng等人用粉纹夜蛾评估了黄曲霉毒素B1对不同发育阶段的粉纹夜蛾毛虫的毒性,发现黄曲霉毒素B1的耐受性随着幼虫发育而显著增加(ZengRS,WenZ,NiuG,etal.AflatoxinB1:Toxicity,bioactivationanddetoxificationinthepolyphagouscaterpillar\r,Trichoplusiani[J].InsectScience,2013,20(3):318-328.)。GuidoBosch等人用添加不同浓度黄曲霉毒素B1的家禽饲料去饲喂黑水虻幼虫(GuidoB,Fels-KlerxH,TheoR,etal.AflatoxinB1ToleranceandAccumulationinBlackSoldierFlyLarvae(Hermetiaillucens)andYellowMealworms(Tenebriomolitor)[J].Toxins,2017,9(6):185.),结果显示饲料中的黄曲霉毒素B1对黑水虻幼虫的存活率和体重没有影响,黑水虻幼虫对黄曲霉毒素B1的耐受性高达0.415mg/kg,比欧盟饲料原料的法定限值(0.02mg/kg)高出约20倍,表明黑水虻幼虫对黄曲霉毒素B1具有高度耐受性。饲喂含黄曲霉毒素B1的饲料的黑水虻幼虫,检测不到黄曲霉毒素B1,即低于0.10μg/kg的检测极限,在残渣中同样没有检测到AFM1,这表明黄曲霉毒素B1在黑水虻体内并没有转化成AFM1而排出体外,在这个过程中黑水虻幼虫肠道的贡献相对较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:提供一种高效降解黄曲霉毒素B1的微嗜酸寡养单胞菌及其应用,解决上述
技术介绍
中提出的现有的绝大多数脱毒菌种在实际应用中存在如下两方面的共性问题:一,有部分菌种的脱毒机理属于物理吸附,并没有实现生物降解,菌体吸附毒素,通过动物或人体内发生解吸附作用,无脱毒意义;二,已报道的菌种对黄曲霉毒素的脱毒时间一般都在72h左右,脱毒时间较长,而且降解效率很少有能达到90%以上,实践意义和应用价值不太理想。为实现本专利技术目的,本专利技术从用添加黄曲霉毒素B1标品的受污染花生饼饲喂黑水虻幼虫,幼虫长至5龄,抽取幼虫肠道,分离出一种能够高效降解黄曲霉毒素B1的黑水虻幼虫肠道共生菌。在显微镜下观察,所述黑水虻幼虫肠道共生菌的主要形态学特征为:革兰氏阴性,无芽孢。该菌在牛肉膏固体培养基37℃培养了72h后,呈现黄色的圆形菌落,边缘整齐,表面湿润光滑有光泽,菌体呈杆状。根据所述黑水虻幼虫肠道共生菌的形态学特征和16SrDNA序列,将该黑水虻幼虫肠道共生菌鉴定为微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonasacidaminiphila)A-2。所述微嗜酸寡养单胞菌A-2于2018年11月19日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC,地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所,邮编100101),保本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种微嗜酸寡养单胞菌,其特征在于,所述微嗜酸寡养单胞菌为微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonasacidaminiphila)A‑2,所述微嗜酸寡养单胞菌A‑2是黑水虻幼虫肠道共生菌且具有极强耐热性,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(英文简称CGMCC),其保藏编号为CGMCC NO:16752。

【技术特征摘要】
1.一种微嗜酸寡养单胞菌,其特征在于,所述微嗜酸寡养单胞菌为微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonasacidaminiphila)A-2,所述微嗜酸寡养单胞菌A-2是黑水虻幼虫肠道共生菌且具有极强耐热性,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(英文简称CGMCC),其保藏编号为CGMCCNO:16752。2.根据权利要求1所述的一种微嗜酸寡养单胞菌的应用,其特征在于,所述微嗜酸寡养单胞菌A-2用于降解黄曲霉毒素B1。3.根据权利要求2所述的一种微嗜酸寡养单胞菌的应用,其特征在于,所述降解黄曲霉毒素B1的具体步骤如下:在无菌条件下,将微嗜酸寡养单胞菌A-2接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基中,恒温震荡培养,将培养后的菌液进行离心,取上清液加入含有黄曲霉毒素B1的培养基中避光反应,即可。4.根据权利要求3所述的一种微嗜酸寡养单胞菌的应用,其特征在于,用于培养微嗜酸寡养单胞菌A-2的所述牛肉膏蛋白胨液体培养基的成分为...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨森梁婷婷陈想陈红歌
申请(专利权)人:河南农业大学
类型:发明
国别省市:河南,41

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