玉米赤霉烯酮降解微生物的篩選和相關(guān)酶的分離純化、特性研究.pdf

1、玉米赤霉烯酮(Zearalenone)亦稱F-2毒素,英文簡(jiǎn)稱為ZEN,為玉米赤霉菌的代謝產(chǎn)物,首先是從患有赤霉病的玉米中分離得到,具有雌激素類似作用,可以造成動(dòng)物急慢性中毒,從而引起動(dòng)物繁殖機(jī)能異常甚至導(dǎo)致死亡,給畜牧場(chǎng)或食品產(chǎn)業(yè)鏈造成巨大經(jīng)濟(jì)損失[1]。此外,玉米赤霉烯酮會(huì)顯著降低動(dòng)植物的免疫能力,從而誘發(fā)其它類型疾病。含ZEN的飼料對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物的危害非常大,因此,研究玉米赤霉烯酮的脫毒和降解具有重大意義。目前玉米赤霉烯酮的脫毒方法主

2、要有物理脫毒法,化學(xué)脫毒法,生物吸附法,生物降解法等。經(jīng)試驗(yàn)證明,生物降解法是ZEN脫毒的最佳方法。
　　前人對(duì)ZEN降解微生物的篩選做了大量工作,但多數(shù)學(xué)者沒(méi)有深入研究ZEN的降解機(jī)理以及分離純化ZEN降解酶,更沒(méi)有對(duì)降解酶的特性以及其他方面性質(zhì)作深入研究。
　　文章主要講述ZEN降解微生物的篩選過(guò)程,研究其降解ZEN的效率。并選取篩選微生物提取純化ZEN降解酶,研究酶的特性和其它方面性質(zhì),然后探索該酶對(duì)ZEN的降解率以及

3、微生物的ZEN降解機(jī)理。
　　本文通過(guò)用ZEN做唯一碳源傳代培養(yǎng)篩選得到一株有較高ZEN降解效率的微生物,經(jīng)形態(tài)學(xué)初步鑒定該菌種為黑曲霉。通過(guò)破碎黑曲霉細(xì)胞,硫酸銨沉淀,Sephadex G-50凝膠過(guò)濾,DEAE Sephadex A-50過(guò)濾,SDS-PAGE電泳純化,我們得到了純的ZEN降解酶蛋白。通過(guò)SDS-PAGE電泳檢測(cè)出該純化酶的分子量為30.5KD,LC-MS檢測(cè)降解酶的氨基酸序列,通過(guò)NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì),該降解酶

4、屬于過(guò)氧化氫酶家族。
　　酶特性結(jié)果分析得出提取純化得到的ZEN降解酶的最適 pH是7.8,略高于大鼠中提純的過(guò)氧化氫酶的最適pH7.5,和豬肉以及藤黃球菌的最適pH基本一致。降解酶的最適溫度為37.5℃,遠(yuǎn)小于豬肉的50℃和藤黃球菌的70℃。最適溫度是37.5℃,遠(yuǎn)小于豬肉的50℃和藤黃球菌的70℃和牛肝中的過(guò)氧化氫酶基本一致。金屬離子對(duì)酶活影響試驗(yàn)表明鈣鎂鐵三種金屬離子對(duì)過(guò)氧化氫酶酶活有顯著激活作用,鋅銅兩種金屬離子則對(duì)過(guò)氧化

5、氫酶活性無(wú)顯著作用。有機(jī)物對(duì)酶活影響試驗(yàn)表明甲醇、乙醇兩種有機(jī)物對(duì)過(guò)氧化氫酶酶活有顯著激活作用,丙酮、二甲亞砜、EDTA對(duì)過(guò)氧化氫酶酶活有顯著抑制作用。
　　此外,通過(guò)HPLC檢測(cè)過(guò)氧化氫酶對(duì)ZEN的降解率,液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析ZEN降解產(chǎn)物。結(jié)果表明提取純化得到的過(guò)氧化氫酶對(duì)ZEN降解率高達(dá)81.25％,降解效率較高。
　　該試驗(yàn)深入研究了黑曲霉對(duì)ZEN的降解機(jī)理,找到了一種新的ZEN降解方法,并且研究了相關(guān)酶的特性和其它