玉米赤霉烯酮生物降解研究进展

玉米赤霉烯酮是一种由镰刀菌产生的具有雌激素作用的真菌毒素,是世界上污染范围最广的一种镰刀菌素.由于物理、化学脱毒法存在较大弊端,生物去毒方法因其特异性、高效性及环境友好而日益被科学界所关注.目前玉米赤霉烯酮生物降解主要是微生物降解作用,本文紧跟国内外玉米赤霉烯酮的生物降解情况,文章介绍了降解菌株的种类,降解能力和最佳降解条件,包括降解产物毒性,降解酶基因的发掘,以及降解菌株和酶的应用方向及前景.     

玉米赤霉烯酮检测方法研究进展

玉米赤霉烯酮是一种具有雌激素作用真菌毒素,主要污染玉米、麦类、谷物等,严重影响农业经济及人类健康,因此有必要研究能准确、灵敏检测玉米赤霉烯酮方法。该文对玉米赤霉烯酮检测方法进行综述。     

玉米赤霉烯酮降解的研究进展

真菌毒素广泛存在于世界各地的谷物及其副产物当中.玉米赤霉烯酮(Zearalenone)作为镰刀霉毒素的代表,是影响食物安全的重要因素之一.传统的毒素清除方法包物理和化学方法.物理方法能部分清除毒素,但易破坏食物的营养物质,化学方法随着化学试剂的添加会引入不确定的危害因素.生物降解作为目前的研究热点,可在温和条件下微生物将毒素转化为无毒产物.报道了物理、化学和生物方法清除玉米赤霉烯酮的研究进展,重点对生物降解进行了综述.     

玉米赤霉烯酮饲粮添加蒙脱石对断奶仔猪脾脏和外周血免疫指标的影响

选择(28±1)日龄、平均体重为(8.84 ±0.21)kg的健康三元(斯格×长×大)杂交断奶仔猪(公母各半)18头,研究1 mg/kg玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEA)污染饲粮对断奶仔猪脾脏和外周血淋巴细胞增殖率和IL-2产量的影响,同时评价改性蒙脱石的脱毒效应.将试验仔猪按照体重随机分为3个处理(公母各半),仔猪采用试验笼单独饲养.试验处理为:Contr.=基础饲粮;ZEA+CZ0=基础饲粮+1 mg/kg ZEA;ZEA+ CZ4=基础饲粮+1 mg/kg ZEA+4g/kg改性蒙脱石.预饲期7d,正式期22 d.结果表明:1)与对照组相比,饲粮添加1 mg/kg ZEA显著降低断奶仔猪脾脏相对重量、外周血和脾脏淋巴细胞增殖率以及IL-2产量(P＜0.05).2)1 mg/kg的ZEA处理饲粮添加4 g/kg改性蒙脱石能够显著改善ZEA诱导的脾脏和外周血淋巴细胞增值率以及IL-2的改变(P＜0.05).结果揭示,1 mg/kg的ZEA足以影响断奶仔猪脾脏的生长发育及其细胞免疫功能,添加4 g/kg改性蒙脱石具有显著的脱毒效应,以上结果对指导动物生产和人类健康具有重要的借鉴意义.     

玉米赤霉烯酮降解微生物的筛选与鉴定

从全国各地的土壤、污水、受污染的玉米、家畜肠道粪便等134份样品中分离得到1 628株菌落形态各异的微生物.通过以玉米赤霉烯酮为唯一碳源的无机盐培养基高通量筛选,获得8株降解玉米赤霉烯酮效果良好的菌株,其中2株降解效果较高,分别命名为Y64-3和Y84-7,降解率分别为60.08％和54.90％.经初步鉴定两株菌株均为芽孢菌.     

玉米干磨酒精生产期间原料内呕吐毒素和赤霉烯酮的去向

测试了几株工业上常用的酒精酵母在酒精发酵过程中转化赤霉烯酮(ZEN)和呕吐毒素(DON)的能力。结果表明:所测试的五株酒精酵母都具有转化ZEN成赤霉烯醇(ZOL)的能力,转化产物中两种构型的ZOL都有,两种构型的比例因不同的菌株而有明显的差异,但所有的五株酵母都不具有转化DON的能力。同时,使用人为添加有1μg/mLZEN和1μg/mLDON的优质玉米为原料,以安琪牌超级酒精酵母为发酵菌种,模拟玉米干磨酒精生产工艺,在发酵结束后,发酵醪被分成三部分,即酒精、酒糟离心液和湿酒糟。HPLC分析结果表明:酒精中基本检测不到两种真菌毒素及其代谢物,ZEN及其代谢物主要分布在湿酒糟,而DON主要分布在酒糟离心液中。另外,从两种真菌毒素及其代谢物总的含量看,在整个工艺生产过程中,两种真菌毒素及其代谢物基本上没有发生降解。      

玉米赤霉烯酮液相色谱法的应用与分析

详细介绍了液相色谱法测定玉米赤霉烯酮的原理、试样制备、样品提取、仪器调试等的操作过程和技术要领;对加标回收、质量控制样品验证等开展监控结果有效性控制,从而可确保玉米赤霉烯酮液相色谱法测定的准确性和可靠性.     

玉米干磨酒精生产期间原料内呕吐毒素和赤霉烯酮的去向

测试了几株工业上常用的酒精酵母在酒精发酵过程中转化赤霉烯酮(ZEN)和呕吐毒素(DON)的能力。结果表明:所测试的五株酒精酵母都具有转化ZEN成赤霉烯醇(ZOL)的能力,转化产物中两种构型的ZOL都有,两种构型的比例因不同的菌株而有明显的差异,但所有的五株酵母都不具有转化DON的能力。同时,使用人为添加有1μg/mLZEN和1μg/mLDON的优质玉米为原料,以安琪牌超级酒精酵母为发酵菌种,模拟玉米干磨酒精生产工艺,在发酵结束后,发酵醪被分成三部分,即酒精、酒糟离心液和湿酒糟。HPLC分析结果表明:酒精中基本检测不到两种真菌毒素及其代谢物,ZEN及其代谢物主要分布在湿酒糟,而DON主要分布在酒糟离心液中。另外,从两种真菌毒素及其代谢物总的含量看,在整个工艺生产过程中,两种真菌毒素及其代谢物基本上没有发生降解。     

高效液相色谱法对玉米中玉米赤霉烯酮的测定

研究了高效液相色谱法测定玉米中玉米赤霉烯酮的方法.样品借鉴了GB/T 19540-2004中提取玉米赤霉烯酮的方法,通过Oasis HLB净化柱对提取液净化,以agilent extent C18色谱柱为分离柱,乙腈-水(V水:V乙腈=55:45)为流动相进行荧光检测(λex=235 nm,λem=460 nm).玉米赤霉烯酮的质量浓度在12～2 400μ/kg范围内呈良好线性,相关系数为0.9994,对添加高、中、低3个浓度玉米赤霉烯酮的玉米样品进行加标回收试验,平均回收率分别为96.736%、93.839%、86.240%,变异系数在1%～10%之间,最低检测限为10μ/kg.此方法对玉米中玉米赤霉烯酮的检测是可行的,且可给谷物中玉米赤霉烯酮检测方法优化提供参考.     

玉米赤霉烯酮单克隆抗体制备及免疫分析

采用活泼酯法将玉米赤霉烯酮(Zaralenone,ZEN)分别与牛血清白蛋白(BSA)和卵清蛋白(OVA)偶联合成免疫原ZEN-BSA和包被原ZEN-OVA,经紫外扫描和聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定后免疫BALB/c小鼠;挑选产生高效价和高敏感性抗体的小鼠进行抗原超强免疫,取脾细胞与SP2/0细胞融合获得1株稳定分泌抗玉米赤霉烯酮单克隆抗体的杂交瘤细胞(3D8),经鉴定,该抗体亚类为IgG1,轻链为k型。经体内诱生腹水并纯化获得效价为1∶2.048×106的单克隆抗体。建立了基于单克隆抗体的ZEN间接竞争ELISA法(ic-ELISA),该方法IC50和检出限分别为22.89pg/mL和10.07pg/mL。与α-玉米赤霉烯醇、β-玉米赤霉烯醇、玉米赤霉酮、α-玉米赤霉醇和β-玉米赤霉醇的交叉反应率分别为95%、8%、12%、6%和5%,而与黄曲霉毒素B1、呕吐毒素、伏马毒素B1和赭曲霉毒素A未见有交叉反应。在玉米、大麦、小麦和燕麦中加标的回收率在86.4%~104.8%之间。该方法灵敏特异,可作为快速检测谷物中玉米赤霉烯酮的初筛方法。     

玉米赤霉烯酮降解菌的筛选与鉴定

采用富集驯化的方法从猪粪便中分离出一株能够高效降解玉米赤霉烯酮(zearalenone, ZEN)的菌株,命名为ZJ-2019-1。通过16S rDNA序列分析方法对其进行了鉴定,研究了反应时间、培养基初始pH、温度、毒素浓度等因素对ZJ-2019-1降解ZEN的影响,同时对该菌株清除ZEN的机理进行了初步探索。结果表明:ZJ-2019-1为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);该菌株在48 h内能将LB培养基中初始浓度为10 mg/L的ZEN去除99.7%;该菌株降解ZEN的最适温度为37℃,当反应温度低于27℃时,该菌株对ZEN的清除率明显降低;当培养基初始pH 5.0～9.0时,ZJ-2019-1对ZEN的清除率能达到88%以上,其中初始pH 7.0为降解反应的最适pH;当初始ZEN浓度在20 mg/L以内时,ZJ-2019-1对ZEN的清除率都在95%以上;ZJ-2019-1对ZEN的清除作用主要源于胞外酶的活性。     

粮油作物中玉米赤霉烯酮检测方法研究进展

玉米赤霉烯酮是一种具有雌激素样活性的非甾体类真菌毒素,主要通过被污染的谷物、肉及奶制品等进入人体,危害人体生殖系统的发育.快速、灵敏、准确的玉米赤霉烯酮检测方法是近年来新兴的检测手段.就目前国内外玉米赤酶烯酮的常用检测方法进行了概述和比较,重点阐述相关方法的检测原理及最新研究进展,并对玉米赤酶烯酮检测技术的发展提出展望...     

玉米赤霉烯酮胶体金快速检测试剂板的研制

目的 应用胶体金免疫层析技术, 研制一种玉米等谷物中玉米赤霉烯酮残留免疫胶体金快速检测试剂板。方法 将制备的羊抗鼠IgG、人工结合抗原和金标抗体三者经过反复调试优化, 以适宜浓度和包被量分别包被到硝酸纤维素膜和胶体金结合垫上。包被后的硝酸纤维素膜和样品垫、胶体金结合垫、吸水垫及其他辅料组装成试纸条。结果 该试剂板的最低检测限为100 μg/kg, 整个检测过程仅15 min, 与其他霉菌毒素无交叉反应。结论 该试剂板可用于玉米赤霉烯酮残留快速检测。     

降解玉米赤霉烯酮的芽孢杆菌筛选

利用96孔板,通过菌株与毒素共培养的方法,从217株芽孢菌中,经初筛和复筛得到两株具有很好降解效果的菌株,即T-246和T-420,它们分别能够在6 h和9 h内将15μg/m L的玉米赤霉烯酮完全降解。通过16S r DNA序列分析鉴定,T-246和T-420分别为同温层芽孢杆菌(Bacillus stratosphericus)和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。对其降解机理的初步研究表明,这两株菌对玉米赤霉烯酮都具有一定程度的吸附作用,但主要作用源于胞外酶的酶促降解。     

玉米赤霉烯酮水解酶耐热性的分子改造

内酯水解酶ZHD101对玉米赤霉烯酮降解效果显著,是目前研究最广泛的玉米赤霉烯酮降解酶,但由于热稳定性较低,无法满足饲料生产制粒过程中的温度要求。作者利用理性设计和分子改造在其分子中引入二硫键,以提高ZHD101的热稳定性。通过在分子引入七对半胱氨酸双突变(A110C/P196C、S136C/R189C、D143C/P181C、S147C/P181C、D199C/A202C、L200C/A231C、R204C/G205C)以形成潜在的二硫键,研究其对热稳定性的影响。结果表明,突变体S136C/R189C和D143C/P181C在50℃加热处理2 min后的残余活性高于野生型,其中突变体D143C/P181C的残余活性是野生型的2倍,且室温下活力损失小于10%。在此基础上设计四突变(S136C/D143C/P181C/R189C),热稳定性和活力并不优于双突变D143C/P181C。本研究结果为提高ZHD101在饲料工业上的应用潜力打下了基础。     

玉米油中玉米赤霉烯酮的ELISA测定

用间接竞争酶联免疫分析法（ELISA法）对3种玉米油中的玉米赤霉烯酮残留进行了测定,以评价试剂盒的性能。结果表明,标准曲线线性方程y=-2.2x+0.66,相关系数r为0.9974,IC50为0.29 μg/kg,线性范围为0.05~4.05 μg/kg,灵敏度为0.05 μg/kg,添加回收率均大于85%。该法测定玉米赤霉烯酮灵敏度高,重复性好,特异性高,适合用于检测各种玉米油中的玉米赤霉烯酮残留。     

谷物中玉米赤霉烯酮去毒方法的研究进展

玉米赤霉烯酮主要污染玉米、小麦、大麦、燕麦等农作物及动物饲料,它的去毒方法可以分为物理、化学和生物三大类。综述了这些方法的研究情况及最新进展,其中辐照技术、吸附技术和臭氧去毒效果都很明显,是降低谷物中玉米赤霉烯酮污染的重要技术。     

降解玉米赤霉烯酮芽孢杆菌的筛选和鉴定

从400株芽孢菌中筛选到对玉米赤霉烯酮(ZEN)有较好清除作用的两株芽孢杆菌373-2和411-1,分别与玉米赤霉烯酮(15μg/m L)共培养8 h和6 h后,将其完全清除。通过16S rDNA序列分析鉴定,373-2和411-1分别为一株新种芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。对两株菌的玉米赤霉烯酮清除机理进行初步分析,结果表明,清除作用主要源自菌株胞外酶的降解活性。     

玉米赤霉烯酮降解酶酶学性质研究

探究了温度和pH值对玉米赤霉烯酮降解酶的活性影响,明确了该酶的最适反应温度为37℃,最适反应pH值为8。Li+及Mg2+对该酶有激活作用,Cu2+、Mn2+、Co2+、Ca2+、Zn2+、Ni2+、Fe3+、EDTA等对该酶有抑制作用。并通过化学修饰的方法初步考察了该酶的功能基团,结果表明该酶的活性中心与丝氨酸和赖氨酸密切相关。     

电子束辐照对玉米赤霉烯酮的降解效果及玉米品质的影响

以玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)标准品和玉米为研究对象,研究了电子束辐照对ZEN溶液、玉米糁中ZEN的降解效果及对玉米品质的影响。结果表明,水溶液中ZEN的降解率随着辐照剂量的增加而提高。在5kGy的辐照剂量下,初始浓度为1 200.0μg/L的ZEN降解率为89.11%,当辐照剂量增大到9kGy时,降解率达到100%;玉米糁中ZEN在9kGy辐照剂量时,降解率为16.14%。5kGy剂量以下的电子束辐照对玉米的常规营养成分几乎没有影响,但5kGy剂量的电子束辐照对玉米脂肪酸值有显著影响。研究结果为电子束辐照降解其他真菌毒素提供参考和科学依据。