微生物降解霉菌毒素的研究進(jìn)展

1、1微生物降解霉菌毒素的研究進(jìn)展張高娜?，張建梅，谷?。ㄉ綎|寶來利來生物工程股份有限公司，山東泰安271000）摘要：要：霉菌毒素（mycotoxin）是霉菌在生長過程中產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物，具有高毒性和強(qiáng)致癌性，對(duì)畜牧業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害。本文就畜牧生產(chǎn)過程中常見的幾種霉菌毒素的種類、毒性機(jī)理及生物脫毒等方面作一綜述。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：霉菌毒素；微生物；生物降解；毒性機(jī)理ResearchProgressonmicrobialdegradat

2、ionofthemycotoxinZhangGaonaZhangJianmeiGuWei(BaLeeShongtobioengineeringCo.Ltd.TaianShong271000)Abstract:Mycotoxinarefungalsecondarymetabolitesproducedintheprocessofgrowthhighlytoxiccarcinogeniccausedseriousharmtothelives

3、tockproduction.Inthispaperlivestockproductionprocessofseveralcommonspeciesofmycotoxinstoxicmechanismbiologicaldetoxificationofreviewed.Keywds:mycotoxinmicroganismbiodegradationtoxicmechanism1.引言霉菌毒素是由霉菌產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物，分子量在幾百到幾

4、千道爾頓，沒有抗性，但有熱穩(wěn)定性，不因加熱而被破壞。因物理和化學(xué)的去毒方法存在一些弊端，故生物降解法作為一種安全、高效、環(huán)保的方法倍受畜牧生產(chǎn)者的關(guān)注。霉菌種類繁多，其有毒代謝物也具有多樣性，現(xiàn)已知的霉菌毒素就有200多種。本文就在動(dòng)物生產(chǎn)過程中，常見霉菌毒素的種類、毒性機(jī)理及生物脫毒等方面進(jìn)行了綜述。2.霉菌毒素的種類、結(jié)構(gòu)特征和產(chǎn)生條件2.1霉菌毒素的種類霉菌毒素是霉菌在生長過程中產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物，特別是曲霉菌、鐮刀霉、青霉菌、鏈

5、格孢菌等真菌產(chǎn)生。這些霉菌毒素是由幾百種化學(xué)成分不同的有毒化合物組成，目前已發(fā)現(xiàn)有33屬164種霉菌產(chǎn)生200多種霉菌毒素[1]，其中最常見的霉菌毒素有黃曲霉毒素、赭曲霉毒素A、單端孢霉烯、玉米赤霉烯酮和伏馬菌素。作者簡介：張高娜（1984—），女，漢族，河南正陽人，碩士主要研究方向：單胃動(dòng)物營養(yǎng)、環(huán)境與生產(chǎn)通訊地址：山東省泰安市寶來利來生物工程股份有限公司研究院山東泰安271000作者郵箱：gaona52@.cn3中一些產(chǎn)物能引起細(xì)胞

6、代謝和功能障礙，甚至死亡，同時(shí)，氧自由基還能通過脂氫過氧化的分解產(chǎn)物引起細(xì)胞損傷[6]。3.3競爭受體的結(jié)合位點(diǎn)玉米赤霉烯酮及其代謝產(chǎn)物的作用機(jī)制就是與雌激素競爭受體。ZEN具有類雌激素作用，可與子宮內(nèi)雌激素的受體不可逆結(jié)合，從而影響動(dòng)物的生殖生理[7]。3.4影響鞘脂的代謝伏馬毒素的作用機(jī)制很復(fù)雜，但其最主要的作用機(jī)制是通過抑制鞘氨醇N酰基轉(zhuǎn)移酶，打破血清、肝、腎中二氫鞘氨醇（Sa）與鞘氨醇（So）之間的平衡，進(jìn)而影響鞘脂的代謝[8]

7、。有研究者曾將不同濃度的伏馬毒素添加到鴨子日糧中，研究其對(duì)神經(jīng)酰胺合酶活性的影響。結(jié)果表明：伏馬毒素B1抑制了神經(jīng)酰胺合酶的活性，誘導(dǎo)鞘脂代謝的中斷，且在低添加濃度時(shí)這種抑制作用就已表現(xiàn)出來。3.5免疫損傷和大腦神經(jīng)化學(xué)的改變霉菌毒素不僅能破壞或抑制動(dòng)物的免疫機(jī)能，降低動(dòng)物對(duì)疾病的抵抗力，還能影響大腦神經(jīng)化學(xué)的改變。最常見的癥狀是大腦局部性5羥色胺濃度上升，導(dǎo)致動(dòng)物行為發(fā)生變化。4霉菌毒素的微生物脫毒4.1酵母發(fā)酵去除霉菌毒素在20世紀(jì)

8、80年代，人們就發(fā)現(xiàn)了酵母發(fā)酵去除霉菌毒素的方法。Ben等[9]將被玉米赤霉烯酮污染的玉米用來發(fā)酵生產(chǎn)酒精，研究發(fā)現(xiàn)在所得的酒精中并沒有霉菌毒素，而發(fā)酵剩余的酒糟中卻仍然具有玉米赤霉烯酮的毒性。有研究報(bào)道，一些微生物（酵母、霉菌、細(xì)菌）可將玉米赤霉烯酮轉(zhuǎn)化為α玉米赤霉烯醇和β玉米赤霉烯醇。因?yàn)棣劣衩壮嗝瓜┐己挺掠衩壮嗝瓜┐既匀痪哂猩扯拘?，所以這種轉(zhuǎn)化并不能認(rèn)為是一種脫毒過程[10]。在某些情況下，酵母對(duì)霉菌毒素的影響可能與酵母細(xì)胞壁表

9、面的葡甘聚糖有關(guān)。酵母或酵母的細(xì)胞壁成份可作為霉菌毒素的吸附劑使用。在酵母的細(xì)胞壁上有多糖、蛋白質(zhì)和脂類，這些物質(zhì)對(duì)毒素的吸附是通過氫鍵、離子鍵和疏水作用力等實(shí)現(xiàn)的。酵母細(xì)胞壁對(duì)毒素的吸附能力要明顯強(qiáng)于酵母的全成份，這說明酵母細(xì)胞壁的特殊結(jié)構(gòu)對(duì)霉菌毒素具有很強(qiáng)的吸附能力。有研究表明，酵母細(xì)胞壁可以在10min內(nèi)吸附玉米赤霉烯酮達(dá)2.7mgg。此外，酵母在發(fā)酵過程也可能對(duì)霉菌毒素有直接的降解作用。有人曾用3種不同的酵母菌株發(fā)酵添加了褚曲霉