一种利用菌株发酵去除生物原料中黄曲霉毒素的方法技术

本申请属于生物发酵技术领域，具体涉及一种利用特定菌株发酵去除生物原料中黄曲霉毒素的方法。所述特定菌株为黄孢原毛平革菌和/或杂色云芝，所述生物原料为以碳素为主成分的生物质废料和/或以氮素为主成分的生物质废料；具体包括：生物原料预处理、菌株发酵，制备发酵液、规模发酵处理或快速发酵降解黄曲霉毒素等步骤。总体而言，本申请所提供的发酵方法，操作处理过程较为便捷，降解黄曲霉毒素效果较为明显，且处理成本较低，可较好为食品安全、人体健康奠定基础，具有较好的实用价值和推广应用意义。

A method for removing aflatoxin from biological raw materials by fermentation of strain

The application belongs to the field of biological fermentation technology, in particular to a method for removing aflatoxin from biological raw materials by fermentation with a specific strain. The specific strains are Phanerochaete Chrysosporium and/or Coriolus versicolor, and the biomass raw materials are biomass waste with carbon as the main component and/or biomass waste with nitrogen as the main component, including: pretreatment of biomass raw materials, fermentation of strains, preparation of fermentation broth, large-scale fermentation treatment or rapid fermentation degradation of aflatoxin. And other steps. Generally speaking, the fermentation method provided in this application has the advantages of convenient operation, obvious degradation effect of aflatoxin and low cost. It can lay a good foundation for food safety and human health, and has good practical value and application significance.

【技术实现步骤摘要】
一种利用菌株发酵去除生物原料中黄曲霉毒素的方法
本申请属于生物发酵
，具体涉及一种利用特定菌株发酵去除生物原料中黄曲霉毒素的方法。
技术介绍
黄曲霉毒素(Aflatoxins，AFT)主要是由黄曲霉(Aspergillusflavus)和寄生曲霉(Aspergillusparasiticus)等多种真菌产生的具有极强的致癌、致突变和致畸性的一类剧毒性代谢产物。黄曲霉毒素无色、无嗅、无味，其分子结构中含有一个双呋喃环和一个氧杂萘邻酮(香豆素)，前者为基本毒素结构，后者与致癌有关。现已分离出的黄曲霉毒素达18种，对热稳定，耐高温黄曲霉毒素B1毒素（AFB1）在268～269℃时才分解；加入强碱和5%次氯酸钠可完全破坏；但在酸性条件下稳定，在pH值1～3的强酸性溶液中稍有分解。黄曲霉毒素可溶于氯仿、丙酮、甲醇、乙醇等多种有机溶剂中，但不溶于己烷、石油醚、水与乙醚。由于储存不当或其他原因，一些食品或饲料原料（如花生、玉米、大豆、小麦、花生饼（粕）、豆粕、棉粕、菜籽粕等）常会受到黄曲霉和寄生曲霉的感染，进而使得原料中含有较高含量的黄曲霉毒素，其黄曲霉毒素含量甚至可以高达50~80μg/kg。研究表明，家禽对黄曲霉毒素最敏感，其次是仔猪和母猪，而幼畜对黄曲霉毒素的敏感度又高于成年家畜。在动物生产中，一旦日粮（如玉米、豆粕等）被黄曲霉毒素污染，轻则导致动物体增重降低，饲料转化率下降，重则诱发肿瘤和癌症，甚至死亡，从而造成严重的经济损失。同时研究成果也表明，食物中黄曲霉毒素与肝细胞癌变(LiverCellCancer，LCC)呈正相关性，长时间食用含低浓度黄曲霉毒素的食物被认为是导致肝癌胃癌，肠癌等疾病的主要原因。而受黄曲霉毒素污染的原料进入饲料生产或食用菌生产领域，最终导致黄曲霉毒素进入饲料或食品循环，是影响食品安全、危害人类健康的一个重要途径和原因。由于黄曲霉毒素污染范围较广且毒性较强，因此各国都提出了黄曲霉毒素的最高限量标准，中国规定了AFB1的含量为20μg/kg，欧盟规定农产品中AFT(B1+B2+G1+G2)的最高限量为4μg/kg，美国规定农产品中AFT(B1+B2+G1+G2)的最高限量为15μg/kg（刘银坤，1990；Moss,2002）。因此防止霉变和去除霉变饲料或肥料原料中的黄曲霉毒素是饲料或肥料生产中必要的环节，也是保障食品安全的基本措施之一。目前市场上常用的降解饲料或食品原料中黄曲霉毒素的方法主要有：1、生物法，即细菌、放线菌和酵母菌等微生物的直接降解和吸附等；2、物理法，即紫外光照射技术、268℃以上高温、吸附剂吸附脱毒等；3、化学法，即应用碱处理、氧化处理等。总体而言，这些方法虽然能够一定程度上去除原料中的黄曲霉毒素，但都存在一些问题，如成本高、二次污染、效果不佳等，因此仍需对生物原料中黄曲霉毒素的去除问题探讨新的方法。
技术实现思路
本申请目的在于提供一种利用特定菌株发酵去除生物原料中黄曲霉素的方法，从而为食品原料或饲料原料等生物原料的安全可靠奠定基础。本申请所采取的技术方案详述如下。一种利用特定菌株发酵去除生物原料中黄曲霉素的方法，所述特定菌株为黄孢原毛平革菌(Phanerochetechrysosporium)和/或杂色云芝(Coridusversicolor)，所述生物原料为以碳素为主成分的生物质废料（玉米秸秆、玉米芯、麸皮、花生秧等）和/或以氮素为主成分的生物质废料（花生饼（粕）、豆粕、棉粕、菜籽粕等）；具体步骤如下：（一）生物原料预处理（1.1）首先，将生物原料适当粉碎预处理，针对不同类型的生物原料，具体预处理方式可参考如下：将玉米秸秆、花生秧秆切成0.5~3厘米再进行使用，将玉米芯粉碎至5~20目后再使用，而针对花生饼（粕）、豆粕、棉粕、菜籽粕、花生壳等清洗、除尘后可直接使用；（1.2）其次，调节碳氮比（也可不调节，直接进行后续的发酵处理），调节预处理后生物原料碳氮比大约为C:N=1:0.1~0.5；调节时，具体可通过混入氮素肥料（如尿素、碳铵等）等形式进行调节，也可参考如下方式：将待处理的受黄曲霉毒素污染的碳素为主成分的生物质废料（玉米秸秆、玉米芯、麸皮、花生秧等），与没有受黄曲霉毒素污染的氮素为主成分的生物质废料（花生饼（粕）、豆粕、棉粕、菜籽粕等）按质量比1:0.1~0.5的比例进行混合；或者，将待处理的受黄曲霉毒素污染的氮素为主成分的生物质废料（花生饼（粕）、豆粕、棉粕、菜籽粕等），与没有受黄曲霉毒素污染的碳素为主成分的生物质废料（玉米秸秆、玉米芯、麸皮、花生秧等）按质量比0.1~0.5:1的比例进行混合；（1.3）最后，向碳氮比调节后生物原料中加水，搅拌均匀，调整物料含水率为35~65%（质量比）作为待发酵处理物料备用；（二）菌株发酵，制备发酵液将黄孢原毛平革菌(Phanerochetechrysosporium)和杂色云芝(Coridusversicolor)分别发酵处理；发酵培养黄孢原毛平革菌时，培养温度为37～39℃，该菌属粉状孢子状态，具体培养方式可参考如下：平板扩大培养后，液体培养基内，按每100mL接种6环（接种环）黄孢原毛平革菌孢子计，培养8~10d（例如9d）左右）；培养基可参考设计如下：黄孢原毛平革菌培养基：葡萄糖10g/L，酒石酸铵2mmol/L，pH4.5的乙酸-乙酸钠缓冲液10mmol/L，KH2PO42g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，CaCl2·2H2O0.1g/L，VB11mg/L，黎芦醇3mmol/L，微量元素混合液7mL/L，吐温801g/L；所述微量元素混合液组成如下：氨基乙酸7.8×10-3mol/L，MgSO4·7H2O1.2×10-2mol/L，MnSO4·H2O2.9×10-3mol/L，NaCl1.7×10-2mol/L，FeSO4·7H2O3.59×10-4mol/L，CoCl27.75×10-4mol/L，CaCl2·2H2O9.0×10-4mol/L，ZnSO4·7H2O3.48×10-4mol/L，CuSO4·5H2O4×10-5mol/L，KAl(SO4)2·12H2O2.1×10-5mol/L，HBO31.6×10-4mol/L，NaMnO44.1×10-5mol/L；发酵培养杂色云芝时，培养温度为28～30℃，该菌属丝状真菌，具体培养方式可参考如下：平板扩大培养后，液体培养基内，每100mL接6个杂色云芝菌塞，150rpm振荡培养8~10d（例如9d）左右；培养基可参考设计如下：杂色云芝培养基：葡萄糖2g/L，酒石酸铵12mmol/L，pH4.5的乙酸-乙酸钠缓冲液10mmol/L，KH2PO41.47×10-2mol/L，MgSO4·7H2O2.03×10-3mol/L，CaCl2·2H2O6.8×10-4mol/L，VB12.97×10-6mol/L，微量元素混合液7mL/L，吐温801g/L；所述微量元素混合液组成同上；（三）发酵降解黄曲霉毒素利用步骤（二）中的发酵液对步骤（一）的待发酵处理物料进行规模发酵处理或快速发酵降解处理，具体而言：规模发酵处理：将步骤（二）中发酵液，按5~20%的总接种量（质量比）（即，接种一种发酵培养液或两种发酵培养液时，总的接种量为5~20%）本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用特定菌株发酵去除生物原料中黄曲霉素的方法，其特征在于，所述特定菌株为黄孢原毛平革菌和/或杂色云芝，所述生物原料为以碳素为主成分的生物质废料和/或以氮素为主成分的生物质废料；具体步骤如下：（一）生物原料预处理首先，将生物原料预处理；其次，调节碳氮比为C:N=1:0.1~0.5；最后，向碳氮比调节后生物原料中加水，搅拌均匀，调整物料含水率为35~65%作为待发酵处理物料备用；（二）菌株发酵，制备发酵液将黄孢原毛平革菌和杂色云芝分别发酵处理；发酵培养黄孢原毛平革菌时，培养温度为37～39℃；发酵培养杂色云芝时，培养温度为28～30℃；（三）发酵降解黄曲霉毒素利用步骤（二）中的发酵液对步骤（一）的待发酵处理物料进行规模发酵处理或快速发酵降解处理，具体而言：规模发酵处理：将步骤（二）中发酵液，按5~20%的总接种量，接种到步骤（一）的待发酵处理物料，混合均匀后，自然堆积发酵培养8~15天，即可有效降解生物原料中的黄曲霉毒素；快速发酵处理：将步骤（二）中发酵液与生物原料按1mL:0.1~1.5g比例，混合搅拌，在40℃~55℃、pH=4.0~5.0条件下发酵处理50~80h；所收获物料即为黄曲霉毒素降解后无害生物原料。...

【技术特征摘要】
1.一种利用特定菌株发酵去除生物原料中黄曲霉素的方法，其特征在于，所述特定菌株为黄孢原毛平革菌和/或杂色云芝，所述生物原料为以碳素为主成分的生物质废料和/或以氮素为主成分的生物质废料；具体步骤如下：（一）生物原料预处理首先，将生物原料预处理；其次，调节碳氮比为C:N=1:0.1~0.5；最后，向碳氮比调节后生物原料中加水，搅拌均匀，调整物料含水率为35~65%作为待发酵处理物料备用；（二）菌株发酵，制备发酵液将黄孢原毛平革菌和杂色云芝分别发酵处理；发酵培养黄孢原毛平革菌时，培养温度为37～39℃；发酵培养杂色云芝时，培养温度为28～30℃；（三）发酵降解黄曲霉毒素利用步骤（二）中的发酵液对步骤（一）的待发酵处理物料进行规模发酵处理或快速发酵降解处理，具体而言：规模发酵处理：将步骤（二）中发酵液，按5~20%的总接种量，接种到步骤（一）的待发酵处理物料，混合均匀后，自然堆积发酵培养8~15天，即可有效降解生物原料中的黄曲霉毒素；快速发酵处理：将步骤（二）中发酵液与生物原料按1mL:0.1~1.5g比例，混合搅拌，在40℃~55℃、pH=4.0~5.0条件下发酵处理50~80h；所收获物料即为黄曲霉毒素降解后无害生物原料。2.如权利要求1所述利用特定菌株发酵去除生物原料中黄曲霉素的方法，其特征在于，所述生物原料为以碳素为主成分的生物质废料为：玉米秸秆、玉米芯、麸皮、花生秧中一种或几种任意比例混合物；所述氮素为主成分的生物质废料为：花生饼、豆粕、棉粕、菜籽粕中一种或几种任意比例混合物。3.如权利要求2所述利用特定菌株发酵去除生物原料中黄曲霉素的方法，其特征在于，步骤（一）中，所述预处理方式为：将玉米秸秆、花生秧秆切成0.5~3厘米再进行使用，将玉米芯粉碎至5~20目后再使用，针对花生饼、豆粕、棉粕、菜籽粕、花生壳，清洗、除尘后直接使用。4.如权利要求2所述利用特定菌株发酵去除生物原料中黄曲霉素的方法，其特征在于，步骤（一）中，调节碳氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋安东，谢慧，张宏森，毛国涛，王志敏，王风芹，李志敏，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：河南,41