芬氏纖維微菌去除黃曲霉毒素B1的可能機制及其對棉粕去毒效果的研究.pdf

1、黃曲霉毒素B1(AFB1)毒性極強，在飼料和食品中普遍存在，給畜牧業(yè)生產(chǎn)造成了巨大的經(jīng)濟損失，并嚴重威脅人類健康，因此有必要尋找一種有效去除AFB1的措施。微生物去毒法具有高效、無污染、處理條件溫和、對產(chǎn)品品質(zhì)破壞較小等優(yōu)點，受到廣泛關注。芬氏纖維微菌(Cellulosimicrobium funkei)是本實驗室在環(huán)境中分離得到的一株細菌，對AFB1具有較好的去除效果，本試驗在前期研究的基礎上探討了芬氏纖維微菌對AFB1的可能去除機制

2、，優(yōu)化了其去除棉粕中AFB1的固態(tài)發(fā)酵工藝條件，并通過肉鴨飼養(yǎng)試驗對發(fā)酵棉粕脫毒效果進行了驗證。具體研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　1、芬氏纖維微菌去除AFB1的可能機制
　　本試驗將芬氏纖維微菌發(fā)酵后獲得發(fā)酵液，去除其中菌體細胞獲得胞外液，用70％硫酸銨沉淀胞外液得到蛋白粗提物和鹽析上清液，分別用這四種組分處理AFB1。結(jié)果顯示胞外液對AFB1的去除率為86.21％與發(fā)酵液無顯著差異(P＞0.05)，胞外液中蛋白質(zhì)粗提物對AFB

3、1的去除效果最好，達81.17％。用蛋白酶K+0.5％的十二烷基硫酸鈉(SDS)處理、加熱、調(diào)整pH和反復萃取等手段處理胞外液后，比較其對AFB1的吸附效果。結(jié)果顯示胞外液經(jīng)過蛋白酶K+0.5％SDS處理后對AFB1的去除率降至32.68％;胞外液濃度與AFB1去除率呈線性正相關;胞外液在強酸和強堿條件對AFB1去除率仍較高;100℃處理胞外液對AFB1的去除率升高7.42％;反復萃取與AFB1作用后的胞外液，AFB1的去除率下降6.6

4、3％。結(jié)果表明芬氏纖維微菌胞外液中的蛋白質(zhì)和其他未知成分共同作用可能通過吸附等方式去除AFB1。
　　2、棉粕固態(tài)發(fā)酵工藝優(yōu)化
　　通過用芬氏纖維微菌固態(tài)發(fā)酵AFB1污染棉粕，并優(yōu)化其發(fā)酵條件，以獲得較高的脫毒率。通過單因素試驗，篩選出發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、料水比和接菌量的最適范圍分別為30℃、35℃、40℃，96h、120h、144h，1∶0.5、1∶0.6、1∶0.7，5％、10％、15％;在單因素試驗的基礎上設計正交試驗

5、優(yōu)化發(fā)酵條件，綜合AFB1去除率、干物質(zhì)損失率和發(fā)酵棉粕的感官指標三方面因素確定最優(yōu)的棉粕固態(tài)發(fā)酵工藝為發(fā)酵溫度35℃;料水比1∶0.5;接菌量15％;發(fā)酵時間144 h，在此條件下對棉粕進行發(fā)酵，AFB1去除率可達80％以上。
　　3、棉粕發(fā)酵脫毒的有效性驗證
　　通過肉鴨飼養(yǎng)試驗，進一步驗證了芬氏纖維微菌的固態(tài)發(fā)酵脫毒效果。將140只5日齡櫻桃谷肉鴨隨機分為5個組，每組4個重復，每個重復7只雛鴨。試驗組Ⅰ飼喂基礎日糧;試

6、驗組Ⅱ日糧:10％ AFB1污染棉粕代替基礎日糧中的豆粕;試驗組Ⅲ日糧:2.5％發(fā)酵棉粕+7.5％ AFB1污染棉粕代替基礎日糧中的豆粕;試驗組Ⅳ日糧:5％發(fā)酵棉粕+5％ AFB1污染棉粕代替基礎日糧中的豆粕;試驗組Ⅴ日糧:10％發(fā)酵棉粕代替基礎日糧中的豆粕。各組每天喂料2次，連續(xù)飼喂14 d，所有肉鴨自由采食和飲水。試驗期間記錄雛鴨采食量和日增重。于試驗第7d和14 d，每個重復隨機選取2只雛鴨，頸靜脈放血致死。屠宰取樣，測定臟器指數(shù)

7、、血清生化指標、全血細胞計數(shù)(CBC)指標，并做肝臟病理學切片觀察。
　　結(jié)果表明，AFB1污染棉粕組肉鴨與空白對照組相比，料重比(F/G)顯著升高（P＜0.05）;肝臟、腎臟、脾臟指數(shù)顯著上升（P＜0.05），法氏囊指數(shù)顯著下降（P＜0.05）;血清AST、ALT、BUN、Cr顯著升高（P＜0.05），血清TP和血清ALB顯著降低（P＜0.05）;CBC指標WBC、LYM、RBC、HGB、HCT、MCH、MCHC均顯著下降（P＜

8、0.05），MCV、RDW顯著上升（P＜0.05）;雛鴨有肝臟變性、壞死和出血、纖維化、結(jié)節(jié)狀再生、膽管增生、空泡形成和脂肪浸潤、肝細胞腫脹等病理學變化。與AFB1污染棉粕組肉鴨相比，隨著發(fā)酵棉粕在日糧中添加比重增加，F(xiàn)/G逐漸下降并達到空白對照組水平;肝臟、腎臟、脾臟指數(shù)下降，法氏囊指數(shù)上升并達到空白對照組水平;血清AST、ALT、BUN、Cr降低，血清TP和血清ALB升高，接近或達到空白對照組水平;CBC指標WBC、LYM、RBC、

9、HGB、HCT、MCH、MCHC逐漸升高，MCV、RDW逐漸下降接近并達到空白對照組水平。結(jié)果表明棉粕發(fā)酵后AFB1含量大大降低，對AFB1造成的肉鴨生長性能下降、免疫抑制、肝臟和腎臟損傷、貧血等危害有明顯的緩解作用。
　　綜上所述，可得出以下結(jié)論:芬氏纖維微菌能夠高效去除AFB1，發(fā)揮去除作用的主要成分是其胞外代謝產(chǎn)物中的蛋白質(zhì)及其它成分，去除方式可能是吸附作用。棉粕固態(tài)發(fā)酵的最適條件為發(fā)酵溫度35℃;料水比1∶0.5;接菌量1