一株降解呕吐毒素蜡样芽孢杆菌的筛选与鉴定

目的:分离筛选能够降解呕吐毒素(deoxynivalenol,DON)的芽孢杆菌,以用于该毒素的生物降解。方法:采集霉变秸秆、土壤和粪便样品,先将样品加热80℃后,取上清液接种到以DON为唯一碳源的分离培养基富集DON降解菌。以LB培养基分离纯化富集菌,然后对分离到的菌株进行DON毒素降解能力检测。对降解能力最强的菌株进行形态学观察、生理生化实验和16S r DNA序列鉴定。结果:从16株分离菌中筛选得到一株对DON降解能力最强的菌株B.JG05,降解率最高可达80.61%,且对含DON饲料的降解率为82.68%。该菌株呈短杆状,能形成芽孢;生理生化特性符合蜡样芽孢杆菌的基本特征;16S r DNA序列进化树分析表明该菌株与蜡样芽孢杆菌的亲缘关系最近。结论:筛选获得了一株高效降解DON的蜡样芽孢杆菌B.JG05,为饲料和食品中DON毒素的生物降解提供了可能。     

阿氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai)分离鉴定及其对蔬菜中甲萘威农药降解作用的研究

目的 从寒地黑土中筛选甲萘威降解菌,并对筛选得到的菌株进行形态学及16S rDNA分子鉴定,将该菌株用于蔬菜样品中甲萘威农药残留降解规律的研究。方法 从土壤样品中用含甲萘威农药的培养基进行平板稀释法初筛、96孔板法复筛,分别在37℃(1 d)、4℃(6 d)下进行培养,筛选在OD₆₀₀ nm处吸光值高的菌株,即为可利用甲萘威生长的菌株。获得OD₆₀₀ nm为0.906的菌株D7,并对该菌株进行形态学以及分子生物学鉴定。结果 菌株D7经鉴定为阿氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai);菌株D7对所选5种叶菜和5种果菜中残留的甲萘威均有一定降解作用,且对生菜中甲萘威的降解率最高为58.7%。结论 筛选出阿氏芽孢杆菌D7,在低温条件生长良好。为微生物法降解甲萘威提供优良降解菌株,解决蔬菜中甲萘威残留的问题。     

酱香型大曲中一株产香芽孢杆菌的分离鉴定

以酱香型白酒高温大曲为材料,采用平板分离法初步筛选出11株芽孢杆菌;通过麸皮培养基在55℃条件下液态发酵,进一步筛选出1株产焦酱香的芽孢杆菌(MT6),并结合菌株生理生化和16S rRNA基因序列对该菌株进行鉴定。结果表明,MT6为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus sp.)。该菌株可制成微生物强化菌剂,初步应用于高温型大曲酒的增香提质。     

海南雪茄烟叶霉变微生物鉴定及拮抗菌株筛选

为明确引起海南雪茄烟叶霉变的微生物种类并筛选其拮抗菌株防治烟叶霉变,分别从海南霉变雪茄烟叶表面分离、纯化得到霉变微生物和拮抗微生物,采用形态学和分子生物学相结合的方法鉴定微生物种类。鉴定和筛选结果表明,引起海南雪茄烟叶霉变的微生物主要为篮状菌属、帚霉属和曲霉属,得到3株霉变菌株分别为Talaromyces funiculosus、Scopulariopsis brevicaulis和Aspergillus occultus。筛选到2株拮抗效果良好的拮抗菌株,分别为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和耐盐芽孢杆菌（Bacillus halotolerans）。引起海南雪茄烟叶霉变的微生物主要为篮状菌属、帚霉属和曲霉属菌株,筛选到的2株芽孢杆菌对致霉菌有良好的拮抗作用,为雪茄烟叶霉变的防治提供了参考。      

一株黄曲霉毒素B_1降解菌的筛选及鉴定

以香豆素为唯一碳源进行AFB1降解菌的初筛,从青岛土壤中筛选出高效降解AFB1的菌株A6,分离该菌的上清液、菌悬液、胞内液并分析各组分降解AFB_1特征,通过形态学、生理生化和16S rRNA基因对该菌株进行鉴定。研究结果表明,菌株A6能高效降解AFB1,其胞外上清液、菌悬液和胞内液能分别降解90.6%、19.6%和12.8%的AFB_1,表明起降解的活性物质主要位于胞外液。在平板上该菌落呈现乳白色,具有皱褶,革兰氏染色呈阳性;能利用葡萄糖、阿拉伯糖、乳糖等碳源; 16S rRNA基因分析表明该菌与贝莱斯芽孢杆菌CR-502~T(Bacillus velezensis)相似度为99.64%。综合形态学特征、生理生化特征和16S rRNA基因分析结果,鉴定菌株A6为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),命名为Bacillus velezensis A6。本研究结果为深入研究该菌的降解机理奠定了基础。     

芽菜中高效降解亚硝酸盐菌株的分离鉴定

以芽菜为研究对象,筛选亚硝酸盐高效降解菌,采用分离纯化、分子生物学鉴定等方法对菌株进行分离鉴定。结果表明:通过显色反应、降解能力测定和形态学特征比较,最终筛选出7株具有强降解能力的亚硝酸盐还原菌株,其中A5、A7在浓度为400μg/mL NaNO2的液体培养基中培养24h的降解率最快,分别为80.49%、85.03%,在培养72h后降解率接近99%,进行分子生物学鉴定,结果表明:菌株皆为芽孢杆菌属,其中A5为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、A7为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。     

黄曲霉毒素B_1降解菌株的筛选鉴定

黄曲霉毒素B_1(AFB_1)具有极强的毒性和致癌性,严重危害人和动物健康。通过富集培养、初筛和复筛从土壤中筛选到能降解黄曲霉毒素的菌株,鉴定降解效率最高菌株并研究其降解特征。结果表明,筛选出多株能降解AFB_1菌株,其中菌株A12降解效率最高,通过形态学、生理生化特征及16S rRNA基因系统进化分析鉴定菌株A12为枯草芽孢杆菌,命名为Bacillus subtilis subsp. InaquosorumA12。研究发现枯草芽孢杆菌A12上清液、菌悬液、胞内液能分别降解87.6%、17.3%和10.8%的AFB_1,表明菌株A12分泌至胞外活性物质主导生物降解作用。菌株A12上清液降解AFB_1的最适反应温度为37℃,最适p H为7.0。将该菌接种到AFB_1污染的花生样品,能显著降低AFB_1的含量。为枯草芽孢杆菌A12应用于AFB_1的生物脱毒奠定了基础。     

基于MALDI-TOF-MS技术筛选及鉴定大曲中芽孢杆菌

该研究对基质辅助激光解吸电离-飞行时间-质谱（MALDI-TOF-MS）技术体系进行改进与优化,创新性地引入浓香型大曲中芽孢杆菌（Bacillus）的筛选及鉴定,并结合分子生物学技术对该技术鉴定结果进行验证。结果表明,采用传统微生物培养分离法从大曲中分离得到126株菌株,其中125株通过MALDI-TOF-MS技术筛选鉴定获得9.0以上可信度分值,其中目标菌株枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）及地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）的鉴定结果与分子生物学鉴定结果一致,说明该技术历经5～6 d可以准确地完成大曲样品中目标菌株的筛选鉴定,比传统微生物筛选鉴定方法至少节约1～2周时间。因此,基于MALDI-TOF-MS技术参与复杂样品中目标菌株的筛选与鉴定是一条高效的、可行的路径。     

挤压降解赤霉病小麦麸皮中DON

挤压赤霉病小麦麸皮,采用高效液相色谱法检测挤压前后麸皮中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)含量,研究机筒温度、麸皮水分含量、主机频率和喂料机频率对DON降解率的影响。结果表明:当试验机筒温度170℃时,DON降解率最高为11.96%;当水分含量为24%时,DON降解率最高为14.21%;当主机频率为10 Hz时,DON降解率最高为12.47%;当喂料机频率为8 Hz时,DON降解率最高为14.56%。提高机筒温度,降低麸皮水分含量、主机机频率和喂料频率,可以提高麸皮中DON降解率。     

糍粑辣椒中辣椒素降解菌株的筛选应用

该研究采用辣椒素筛选培养基进行辣椒素降解菌株筛选,并通过形态学观察及分子生物学技术进行筛选菌株鉴定后应用于糍粑辣椒发酵中,考察筛选菌株接种发酵对糍粑辣椒中辣椒素类物质含量及风味物质的影响。结果表明,共筛选出6株辣椒素降解菌株,其在辣椒素筛选培养基中辣椒素降解率在3.13%～28.34%。鉴定结果表明,筛选菌株B10、JP01、GJ02、GJ03、7B-5和28L-C分别为短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）、甲基营养芽孢杆菌（Bacillus methylotrophicus）、澄清状芽孢杆菌（Clostridium clariflavum）。其中,菌株28L-C和7B-5辣椒素降解能力较强,均可显著降低糍粑辣椒中辣椒素类物质含量（P<0.05）。菌株28L-C和7B-5强化发酵糍粑辣椒样品中重要香气、重要差异化合物分别为18种、10种。     

臭氧对不同基质中呕吐毒素的降解效果研究

为了研究臭氧对不同基质中呕吐毒素（DON）的降解效果及其规律，本研究采用臭氧来处理不同状态下DON纯品和赤霉病小麦，并初步探究了小麦组分对臭氧降解DON效果的影响。结果表明，臭氧可以在短时间内降解水溶液中的DON纯品和固态DON纯品，在处理浓度为10 mg/L、处理时间为60 s时，DON的降解率可达90%；臭氧可以有效降解小麦中的DON，料液比对小麦中DON的降解效果具有显著影响，当小麦粉与水的料液比为1:6时，臭氧可将初始含量为1.82 mg/kg的全麦粉中DON含量降解至国家标准限量 (1 mg/kg)以下。此外，在臭氧降解小麦中的DON时，小麦麸皮、淀粉和蛋白均对其降解效果有着明显的阻碍作用，且蛋白的阻碍作用最大。由此可知，臭氧可以显著降解不同状态下的DON纯品，对小麦各组分中的DON有较好的降解效果，并且臭氧对DON纯品的降解效率要显著高于赤霉病小麦，说明小麦各组分对臭氧降解DON有一定影响，其中蛋白的影响效果最为明显。不同基质中的DON的臭氧降解效果不同，且该降解效果受臭氧处理浓度和处理时间、样品与臭氧接触面积、样品水分含量等因素的影响。     

Ozone treatment to reduce deoxynivalenol (DON) and zearalenone (ZEN) contamination in wheat bran and its impact on nutritional quality

Wheat bran is an important source for human and animal feed. Its nutritional aspects include a high content of fibre and minerals, as well as phenolic compounds that help prevent chronic diseases. However, wheat can be susceptible to contamination by fungus, which can produce mycotoxins such as deoxynivalenol (DON) and zearalenone (ZEN), causing adverse health effects. Therefore, methods should be developed to reduce possible contamination. Ozone can be used for this purpose as it is considered safe and environmental friendly. The aim of this study was to evaluate the reduction of DON and ZEN concentrations in wheat bran using the ozonation process as well as to evaluate the effect of ozonation on the nutritional quality of bran. Considering this, wheat bran naturally contaminated with both DON and ZEN was processed using ozone at different conditions. The nutritional quality of the bran was evaluated after processing considering the following aspects: the total phenolic content and the bran antioxidant capacity (by using both DPPH and ABTS radicals). The results showed that the degradation of ZEN was higher and faster than the degradation of DON, which could be explained by their molecular structures. The total phenolic content and antioxidant capacity of the bran were not affected by the ozonation process, which is preferable from a nutritional point of view. Therefore, ozonation was demonstrated to be a possible method for reducing mycotoxins in wheat bran, although more studies are needed in order to better understand and optimise processing and product quality.     

纳豆芽孢杆菌Bacillus natto 16-1对小麦粉中呕吐毒素的脱毒机制

采用酶联免疫吸附法(ELISA)及高效液相色谱—质谱(HPLC-mass spectrometry,HPLC-MS)检测纳豆芽孢杆菌Bacillus natto 16-1各细胞成分对小麦粉中呕吐毒素(deoxynivalenol,DON)的清除效果及降解产物,探讨纳豆芽孢杆菌清除呕吐毒素的效果及降解机制。结果显示,培养5h后不同浓度的菌悬液、发酵上清液、全菌裂解液、粗提酶液以及细胞壁悬浮液,对DON清除率均在53%以上,其中不同浓度的菌悬液处理间存在显著差异,高浓度细胞壁悬浮液处理对DON清除率高达62.85%;培养10h后不同菌体成分对DON的清除率在57%以上,其中不同浓度发酵上清液、菌体裂解液以及细胞壁悬浮液处理间存在显著差异。除细胞壁处理组外,其他各组均可将DON降解为分子质量较小的物质。结果表明,纳豆芽孢杆菌Bacillus natto 16-1各细胞成分对DON均有清除作用,且这种作用在一定程度与细胞成分的浓度及作用时间有关;各细胞成分对DON的清除机制主要是生物降解作用,细胞壁可能是通过生物吸附作用来清除DON。     

黄曲霉毒素B1降解菌的筛选鉴定及降解酶挖掘

目的 筛选、鉴定一株高效降解黄曲霉毒素B1 (aflatoxin B1, AFB1)菌株,并对其降解特性和降解酶基因进行分析。方法 通过形态学观察、生理生化鉴定及同源性分析,对具有高效降解AFB1能力的菌株进行鉴定。通过菌株发酵液、上清液、细胞悬液、胞内提取物对AFB1降解能力的不同确定降解活性部位,使用冷冻干燥方法探索其粗酶制剂对AFB1降解效果。结合全基因组分析进行降解酶基因的挖掘。结果 通过鉴定,菌株HNGD-B3为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),菌株上清液对AFB1降解效果最好,72 h降解率为88.24%±2.02%。上清液蛋白酶K处理后,对AFB1降解效果大幅下降,热处理后上清液降解效果基本无变化,判断其降解活性成分为胞外酶。粗酶制剂可显著提高AFB1降解效率,结合全基因组分析与Blastp比对筛选得到3条具有AFB1降解潜力的候选基因序列。结论 菌株HNGD-B3对AFB1具有良好降解效果,在生物降解真菌毒素具有较大潜力。     

降解花生粕中黄曲霉毒素菌株的筛选及其在发酵酶解偶联工艺中的应用

本研究从污染AFB 1严重的花生粕中筛选出一株能够高效降解AFB 1的菌株,根据形态特征、16S rDNA序列比对鉴定目的菌株,确定其为枯草芽孢杆菌,命名为Bacillus subtilis Y-6。通过添加筛选出的枯草芽孢杆菌,利用微生物发酵结合复合酶制剂的生物偶联工艺处理花生粕,比较处理前后花生粕中AFB 1含量的变化。研究表明,处理前AFB 1含量为142.6μg/kg,处理后仅为8.1μg/kg,AFB 1的去除率达到94.3%,大大提升了花生粕的饲用安全性。     

一株高效降解菜籽饼粕中硫苷的枯草芽孢杆菌基因组鉴定及功能分析北大核心CSCD

为筛选可高效降解菜籽饼粕中硫苷的细菌,给硫苷降解基因工程菌的构建提供实验数据,以堆放菜籽饼粕的土壤为分离源,通过硫苷选择培养基筛选及硫苷降解率测定,获得一株硫苷降解率最大的菌株C1,采用16S rRNA基因序列进行种属鉴定,通过第3代Illumina NovaSeq PE150测序,获得其基因组完成图并进行功能注释,借助比较基因组学探究C1降解硫苷的机制。结果表明:菌株C1为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),其硫苷降解率为(68.98±4.74)%;C1菌株的基因组染色体全长为4 139 381 bp,鸟嘌呤和胞嘧啶含量为43.88%,编码区总长度占全基因组的比例为89.14%;C1菌株能编码大量的功能蛋白,主要涉及氨基酸转运与代谢;比较基因组学分析确认,C1与枯草芽孢杆菌的模式菌株(NC000964.3)共线性高,序列中未见大片段易位和倒置的区域,但C1序列中2.7 Mb处出现一个小片段的插入,2.1~2.4 Mb处出现小片段缺失,分别涵盖了2条黑芥子酶的相关基因,推测C1的硫苷降解机制为其可高效分泌黑芥子酶。C1菌株能够高效降解菜籽饼粕中的硫苷,是构建硫苷降解基因工程菌的可选材料。     

米曲霉Aspergillus oryzae As-W.6对脱氧雪腐镰刀菌烯醇的降解效果

研究米曲霉Aspergillus oryzae As-W.6对脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）的降解作用。经高效液相色谱（high performance liquid chromatography,HPLC）检测,不同初始质量浓度的DON经菌株As-W.6发酵7 d后,降解率均在35%以上;发酵14 d后,降解率均在90%以上;同时该菌株中提取的降解酶对不同初始质量浓度DON的降解率均达70%以上。对降解产物采用高效液相色谱-质谱（HPLC-mass spectrometry,HPLC-MS）分析检测,结果显示DON经该降解菌降解后,相对分子质量从原来的295.1变为281.2,减少了13.9,说明DON确实被该菌降解成为另一种物质。     

臭氧水协同超声波处理对小麦中DON降解效果的研究

为了研究臭氧水协同超声波处理对赤霉病小麦中DON降解效果的影响,采用不同协同方式对赤霉病小麦进行处理,并筛选出臭氧水和超声波协同的最佳方式。随后在最佳联合方式下进行单因素和正交实验来探讨臭氧水浓度、超声振幅和处理时间对赤霉病小麦籽粒中DON降解效果的影响。结果表明:臭氧水和超声波最佳联合处理方式为T5,即先超声波处理5 min再臭氧水处理5 min,此时赤霉病小麦中DON降解率最高(46.99%)。经单因素和正交实验得出,在此联合方式下臭氧水浓度为58.32 mg/L,超声振幅为60%,处理时间比为9:1时赤霉病小麦中DON降解率最高(51.02%)。