毕赤酵母产伏马毒素B1羧酸酯酶发酵条件和培养基的优化

为提高毕赤酵母重组菌产伏马毒素B1(fumonisin B1,FB1)羧酸酯酶的摇瓶发酵水平,以酶活力为指标,对发酵条件和培养基进行优化。通过单因素试验对发酵条件进行优化。通过Plackett-Burman试验筛选出关键培养基成分,再进行正交试验建立试验数据样本,最后建立误差反向传播神经网络模型进行预测并寻找最优发酵培养基组成。经优化得到的发酵条件:诱导温度28℃,初始p H 6.0,每24 h补加体积分数为1%的甲醇,诱导96 h;优化后发酵培养基组成:蛋白胨23 g/L、KH2PO444 g/L、PTM4 (Pichia trace minerals 4)微量元素溶液1.5 m L/L、K2SO47.15 g/L、Mg SO4·7H2O 5.85 g/L和酵母粉5 g/L。FB1羧酸酯酶酶活力达到402 U/m L以上,较优化前提高了1.19倍。优化后显著提高了重组菌株的产酶能力,研究结果为FB1羧酸酯酶发酵罐优化提供了基础数据。     

脱氧雪腐镰刀菌烯醇解毒酶研究进展

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol, DON）是镰刀菌属（Fusariums spp.）产生的剧毒次级代谢产物,主要污染小麦、玉米等粮食及其制品,导致了严重的食品安全风险。目前生物酶法去除DON的技术研究,展现出良好的应用前景。综述了国内外关于DON生物转化的生物酶类型、降解机制、产物结构特征、解毒酶挖掘策略,以及解毒酶分子改造等研究现状,并对人工智能应用于真菌毒素解毒酶的相关研究进行了展望,以期为食品和饲料中DON的生物脱毒技术的研发提供参考。     

一株高效降解呕吐毒素的德沃斯氏菌筛选鉴定及效果评价

以脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol,DON）为唯一碳源,采用富集培养法从河流污泥等样品中分离获得一株高效降解DON的微生物菌株。通过形态学观察和16S rDNA序列分析,初步鉴定为德沃斯氏菌(Devosia limi),命名为德沃斯氏菌D-8。该菌株在MSM培养基中3 d内可将10 μg DON完全降解。研究表明,德沃斯氏菌D-8产生的活性物质可将DON转化为质荷比为297.134 3的产物,经分析推导为DON的同分异构体3-epi-DON。以被DON污染的谷物及其副产物原料,以菌株D-8为发酵菌株,经过18 h发酵,污染小麦、玉米稀浆和酒糟蛋白（DDGS）中的DON降解率分别为98.11%、62.84%和42.5%,对被污染的小麦脱毒效果最佳,可将DON初始含量由6 110.42 μg/kg降解至115.41 μg/kg。该研究结果可为DON污染粮食及其制品采用生物脱毒方法处理提供一定的技术支撑。     

玉米赤霉烯酮降解菌ASAGW-10产芽孢条件研究

通过培养基筛选、单因素实验、正交实验获得芽孢率和芽孢量较高的培养基,优化发酵pH和温度,获得最优产芽孢培养条件,在20 L发酵罐中对发酵培养基和发酵条件进行验证,并对发酵pH的控制和补料发酵进行初步探索。获得的最佳培养基为:麸皮5 g/L、玉米粉3 g/L、NaCl 5g/L、KH_2PO_41 g/L、MnSO_4·H_2O 0.2 g/L、K_2HPO_41.5 g/L,在pH 6.0、37℃、200 r/min条件下震荡培养21 h,芽孢率达到91%,芽孢量达到5.2×10~(10)CFU/mL。在20 L发酵罐放大实验中通过恒定pH和批次补料发酵,芽孢率达到95%,芽孢量达到1.38×10~(11)CFU/mL。获得了玉米赤霉烯酮降解菌ASAGW-10菌剂的生产工艺,为后续开展降解菌性能和应用研究提供数据支撑。     

酸性条件下降解玉米赤霉烯酮菌株的分离鉴定和初步应用

以采集的粮油加工副产物及污泥等作为分离降解菌株的样品,筛选分离出两株具有耐酸且高效降解玉米赤霉烯酮(Zearalenone,简称为ZEN)的微生物菌株,分别命名为FS-3和FS-7。初步鉴定FS-3菌株为解淀粉芽孢杆菌,FS-7菌株为黑曲霉菌。FS-3菌株活性物质可外分泌到培养基中,而FS-7菌株活性物质主要在菌体内。在p H 5的条件下,FS-3菌株和FS-7菌株对ZEN的降解率分别为84.1%和95.7%。对两株降解菌的ZEN降解产物进行质谱分析,得出FS-3菌株可将ZEN降解为质荷比为397的新物质,FS-7菌株将ZEN降解为质荷比为213和243两种新物质。将FS-3和FS-7菌株应用于玉米副产物发酵脱毒,发酵3 d后,FS-3和FS-7菌株可分别将ZEN初始含量由4 345.8μg/kg降解至176.3μg/kg和431.83μg/kg。     

降解脱氧雪腐镰刀菌烯醇直投菌剂发酵制备工艺研究及初步应用

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)是镰刀菌的次级代谢产物,危害粮食及饲料产业。在5L-四联发酵罐中,对一株可以高效降解DON的枯草芽孢杆菌ASAG-35进行发酵,研究p H、温度、补料碳源以及发酵时间等工艺参数,以提高枯草芽孢杆菌的产芽孢能力。最佳发酵工艺条件为:p H控制在7.5,温度分阶段控制,发酵前12 h控制温度37℃,12 h后提高温度到39℃直至发酵结束,在发酵第12 h一次性补加10 g/L的糖蜜,30 h后终止发酵;在最优条件下,芽孢数可达到2.9×1010 CFU/mL,芽孢率可达到96.7%。进一步将该发酵液制成直投菌剂并初步应用于粮食加工副产物中DON的脱除,当复合物料培养基中干物质含量≤30%,菌剂接入量≥0.1%时,菌剂发酵可有效脱除粮食副产物中的DON毒素,最高降解率为98.8%。     

玉米浆中抗营养因子和有毒物质的脱除及其资源化应用

玉米浆是玉米淀粉生产过程中产生的副产物,产量大,营养丰富,含有大量的氨基酸、B族维生素和促生长因子,在发酵工程、饲料添加剂和医药等领域发挥了重要作用。由于玉米浆中亚硫酸根离子残留、真菌毒素污染和渗透压高等问题,严重限制了其在各领域中的应用,造成大量浪费,带来环境污染和经济损失。综述了玉米浆所含抗营养因子、植酸和亚硫酸盐的脱除、真菌毒素的污染与控制及玉米浆的资源化利用,如在单细胞蛋白、氨基酸发酵、生物肥料等方面的应用最新进展,旨在为玉米浆的综合利用提供思路。     

基于BP人工神经网络的酿酒酵母发酵培养基优化及其水解物对真菌毒素吸附研究

真菌毒素是霉菌产生的一类剧毒次级代谢产物，严重威胁着粮油食品和饲料的质量安全。如何阻控真菌毒素污染和危害，保障人民消费健康是当前急需。酿酒酵母的水解物甘露聚糖、葡聚糖等在动物肠道内可吸附真菌毒素从而减少危害。系统研究一株酿酒酵母生物量的优化及其水解物对不同真菌毒素的吸附效果。在摇瓶水平上，通过单因素实验初步确定了培养基配方，并通过多因素实验设计和BP人工神经网络建模、遗传算法寻优对培养基进行了优化。单因素实验得到最佳培养基组成为：蔗糖、酵母粉、KH₂PO₄、MgSO₄质量浓度分别为17.5、10.0、0.1、0.6 g/100 mL,在此条件下，OD₆₀₀达到32.78。通过BP人工神经网络建模，结合遗传算法寻优得到最佳培养基为：蔗糖、酵母粉、KH₂PO₄ 、MgSO₄质量浓度分别为18.9、8.9、0.05、0.8g/100 mL,预测的OD₆₀₀为38.9,经验证与该配方下实验所得发酵液OD_600<...     

T-2毒素降解菌株的筛选、鉴定与降解机制分析

为获得高效降解T-2毒素的微生物菌株并探究其降解机制，本研究以T-2毒素为底物从小麦样品中筛选降解微生物并进行鉴定，探究该菌株对T-2毒素的降解特性，利用超高效液相色谱-飞行时间质谱仪分析其代谢产物与降解机制。结果表明，从50份小麦样品中筛选到2株T-2毒素高效降解菌株AFJ-2和AFJ-3，通过形态学观察和16S rDNA序列分析，初步鉴定为短小杆菌属（Curtobacterium sp.）菌株和芽孢杆菌属（Bacillus sp.）菌株。菌株AFJ-2和AFJ-3分别能在7 h和12 h内将5μg/mL T-2毒素完全降解，2株菌的胞内酶均对T-2毒素具有显著降解效果（P<0.05），不存在吸附作用。菌株AFJ-2可将T-2毒素转化为HT-2毒素和T-2三醇，菌株AFJ-3降解T-2毒素产生新茄镰孢菌醇（neosolaniol,NEO），基于降解位点推测，2株菌共同作用于T-2毒素可产生新的产物4-脱乙酰-NEO。研究结果丰富了生物降解T-2毒素的菌种资源库，为T-2毒素降解酶的分离纯化及功能基因的挖掘提供一定参考依据。