芬氏纖維微菌去除黃曲霉毒素B1的可能機(jī)制及其對(duì)棉粕去毒效果的研究.pdf

1、黃曲霉毒素B1(AFB1)毒性極強(qiáng)，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(jì)損失，并嚴(yán)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?xiàng)l件溫和、對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)破壞較小等優(yōu)點(diǎn)，受到廣泛關(guān)注。芬氏纖維微菌(Cellulosimicrobium funkei)是本實(shí)驗(yàn)室在環(huán)境中分離得到的一株細(xì)菌，對(duì)AFB1具有較好的去除效果，本試驗(yàn)在前期研究的基礎(chǔ)上探討了芬氏纖維微菌對(duì)AFB1的可能去除機(jī)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(yàn)對(duì)發(fā)酵棉粕脫毒效果進(jìn)行了驗(yàn)證。具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:
　　1、芬氏纖維微菌去除AFB1的可能機(jī)制
　　本試驗(yàn)將芬氏纖維微菌發(fā)酵后獲得發(fā)酵液，去除其中菌體細(xì)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(duì)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(duì)AFB

3、1的去除效果最好，達(dá)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(fù)萃取等手段處理胞外液后，比較其對(duì)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(duì)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(guān);胞外液在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿條件對(duì)AFB1去除率仍較高;100℃處理胞外液對(duì)AFB1的去除率升高7.42％;反復(fù)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(yàn)，篩選出發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)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(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)

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(biāo)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(shí)間144 h，在此條件下對(duì)棉粕進(jìn)行發(fā)酵，AFB1去除率可達(dá)80％以上。
　　3、棉粕發(fā)酵脫毒的有效性驗(yàn)證
　　通過肉鴨飼養(yǎng)試驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)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(jī)分為5個(gè)組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)7只雛鴨。試驗(yàn)組Ⅰ飼喂基礎(chǔ)日糧;試

6、驗(yàn)組Ⅱ日糧:10％ AFB1污染棉粕代替基礎(chǔ)日糧中的豆粕;試驗(yàn)組Ⅲ日糧:2.5％發(fā)酵棉粕+7.5％ AFB1污染棉粕代替基礎(chǔ)日糧中的豆粕;試驗(yàn)組Ⅳ日糧:5％發(fā)酵棉粕+5％ AFB1污染棉粕代替基礎(chǔ)日糧中的豆粕;試驗(yàn)組Ⅴ日糧:10％發(fā)酵棉粕代替基礎(chǔ)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(yàn)期間記錄雛鴨采食量和日增重。于試驗(yàn)第7d和14 d，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取2只雛鴨，頸靜脈放血致死。屠宰取樣，測(cè)定臟器指數(shù)

7、、血清生化指標(biāo)、全血細(xì)胞計(jì)數(shù)(CBC)指標(biāo)，并做肝臟病理學(xué)切片觀察。
　　結(jié)果表明，AFB1污染棉粕組肉鴨與空白對(duì)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(biāo)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(rùn)、肝細(xì)胞腫脹等病理學(xué)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(dá)到空白對(duì)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(dá)到空白對(duì)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(dá)到空白對(duì)照組水平;CBC指標(biāo)WBC、LYM、RBC、

9、HGB、HCT、MCH、MCHC逐漸升高，MCV、RDW逐漸下降接近并達(dá)到空白對(duì)照組水平。結(jié)果表明棉粕發(fā)酵后AFB1含量大大降低，對(duì)AFB1造成的肉鴨生長(zhǎng)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