玉米油中主要真菌毒素去除方法研究进展

玉米油因其营养价值高而倍受消费者的青睐,但玉米油在加工过程中真菌毒素污染带来的质量安全风险隐患也是当前关注的焦点。随着真菌毒素新的阻控技术工艺研究的不断深入和应用,玉米油在加工过程中的真菌毒素控制也取得了显著效果。文章结合玉米油在加工过程中真菌毒素的污染特征和迁移变化规律,系统归纳了污染玉米油的主要真菌毒素种类和污染现状,以及国内外相关的法律法规和限量标准,并结合玉米油的加工技术工艺特点,重点阐述了国内外相关的去除技术工艺。旨在为我国玉米油加工过程中真菌毒素阻控新技术、新工艺的研发及应用提供借鉴。

钚同位素示踪技术在树木年轮中的应用研究进展

钚(Pu)核素具有极强的辐射毒性和生物毒性,对动植物和人类健康危害巨大,分析Pu同位素在树轮中的水平、迁移规律及其污染历史对于潜在的生态安全和植物毒性评价至关重要。在中国核电事业快速发展的背景下,建立不同区域树轮的Pu同位素背景数据尤为迫切。为此,本文对目前现存的少量文献资料进行了总结和归纳,首先简要阐述了环境中Pu同位素来源与沉降模式;重点分析了Pu同位素进入树轮的潜在途径,以及Pu同位素在树轮中的径向分布特征及其指示意义;最后,本文强调了建立树轮Pu同位素化学分析测试方法的重要性,及其示踪应用的发展方向,对于促进和拓展树轮Pu同位素示踪研究具有重要现实意义。

二氧化氯对几种主要真菌毒素的降解效果研究

研究了不同浓度的Cl O2对黄曲霉毒素B1(AFB1)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、呕吐毒素(DON)和伏马毒素B1(FB1)4种主要真菌毒素的降解作用,结合粮食加工工艺及Cl O2的使用状态,评价了其在液体和气体2种状态下对玉米粉及其副产物中ZEN的降解效果。结果表明,500 mg/L Cl O2对10μg AFB1、25μg ZEN、25μg FB1处理24 h,降解率分别为100%、100%、66%,而对DON无降解效果。对污染玉米及其副产物中ZEN的降解能力进一步研究,结果表明,p H值为中性的玉米粉样品,采用液体浸泡的方法降解效果更好,300 mg/L的Cl O2处理5 h即可把ZEN的含量从7 073μg/kg降至495μg/kg;而对于p H值为4、ZEN含量为7 646μg/kg的燃料乙醇生产过程中产生的废醪样品,处理20 h的ZEN降解率为57%。

二氧化氯对几种主要真菌毒素的降解效果研究

研究了不同浓度的ClO2对黄曲霉毒素B1(AFB1)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、呕吐毒素(DON)和伏马毒素B1(FB1)4种主要真菌毒素的降解作用,结合粮食加工工艺及ClO2的使用状态,评价了其在液体和气体2种状态下对玉米粉及其副产物中ZEN的降解效果.结果 表明,500 mg/L ClO2对10μg AFB1、25 μg ZEN、25μg FB1处理24 h,降解率分别为100%、100%、66%,而对DON无降解效果.对污染玉米及其副产物中ZEN的降解能力进一步研究,结果表明,pH值为中性的玉米粉样品,采用液体浸泡的方法降解效果更好,300 mg/L的ClO2处理5h即可把ZEN的含量从7 073 μg/kg降至495 μg/kg;而对于pH值为4、ZEN含量为7 646μg/kg的燃料乙醇生产过程中产生的废醪样品,处理20 h的ZEN降解率为57%.

玉米赤霉烯酮降解酶制剂的贮藏及应用稳定性研究

本试验旨在通过添加最优的化学稳定剂提高玉米赤霉烯酮降解酶水剂的贮藏稳定性,并研究温度、空气、光照对玉米赤霉烯酮降解酶粉剂贮藏稳定性的影响。在玉米赤霉烯酮降解酶水剂的贮藏稳定性研究中,通过在不同温度下优化化学稳定剂的组成,筛选出3种提高酶稳定性的化合物明胶、甘油、聚乙二醇400,最佳配比为20%甘油(v/v)、5%聚乙二醇400(v/v)、0.5%明胶(w/v),使酶制剂水剂的活力经40℃储存30 d后基本不降低;对玉米赤霉烯酮降解酶粉剂贮藏条件的研究发现,在4℃、真空、避光条件下,玉米赤霉烯酮降解酶粉剂的贮藏半衰期可达300 d,且经过模拟胃肠液处理后该酶制剂仍具有较好的降解活性。本研究为该酶制剂的开发和产业化应用提供数据支撑,为玉米赤霉烯酮污染饲料的安全脱毒提供有效解决方案。

利用PCR-RFLP方法鉴别黄曲霉毒素产毒菌株

【目的】开发一种精准度高、灵敏性好、简便快捷的鉴别黄曲霉毒素产毒菌株的方法,为粮食储藏中黄曲霉毒素污染提供早期预警,为食品工业的质量安全控制提供技术保障,为黄曲霉毒素污染的生物防治提供无毒微生物来源。【方法】利用生物信息学方法分别以黄曲霉(Aspergillus flavus)、寄生曲霉(Aspergillus parasitieus)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、酱油曲霉(Aspergillus sojae)的黄曲霉毒素合成基因簇中的关键调控基因aflR及其启动子序列为研究对象,采用PCR-RFLP方法对黄曲霉毒素可能产生菌株进行鉴别分析研究;为进一步验证PCR-RFLP方法对产毒菌株区分结果,利用大豆培养基对上述菌株进行发酵培养,并利用HPLC方法测定了菌株产毒能力。【结果】生物信息学分析结果表明黄曲霉毒素可能产生菌株的aflR高度同源,但启动子和结构基因的部分碱基出现了规律性变异,并导致了限制性酶切图谱中的NheⅠ、PvuⅡ和HincⅡ等限制性酶切位点的改变;通过提取各菌株基因组DNA,PCR扩增得到aflR和启动子序列片段,测序得知片段长度分别为798 bp和515bp;PCR-RFLP鉴定结果表明产生黄曲霉毒素菌株的aflR启动子片段经NheⅠ酶切后得到176 bp和339 bp 2个片段,不产毒菌株无该限制性酶切位点;试验进一步对黄曲霉菌和寄生曲霉菌aflR结构基因的分析发现,利用HincⅡ分别处理黄曲霉和寄生曲霉的aflR的结构基因,可以分别得到3个片段(387、250和161 bp)和2个片段(548、250 bp);利用PvuⅡ分别处理黄曲霉和寄生曲霉的aflR结构基因,可以分别得到2个片段(652、146 bp)和3个片段(413、239和146 bp);产毒试验表明,米曲霉菌和酱油曲霉菌不产生黄曲霉毒素,PCR-RFLP分析表明不产毒的黄曲霉菌的确丧失了产生黄曲霉毒素的能力;产生黄曲霉毒素各曲霉菌株之间产毒能力差异显著,不但产生的黄曲霉毒素总量高低相差几十倍,其产生的黄曲霉毒素组分也不尽相同。【结论】本研究阐明了在可能产生黄曲霉毒素关键基因aflR序列中存在的差异,通过PCR-RFLP方法快速鉴别黄曲霉菌株产毒与否,并且对黄曲霉和寄生曲霉两种曲霉进行了区分。黄曲霉毒素产生菌株鉴定方法的开发,将为粮油食品安全检测和质量控制,粮食食品生产过程的质量安全控制与监测提供基于分子水平的新型技术。

隐蔽型脱氧雪腐镰刀菌烯醇的研究进展

隐蔽型脱氧雪腐镰刀菌烯醇(masked DON)是由脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)与极性较强的化合物结合而形成。与DON相比有不同的极性及溶解度,因此不能用常规检测方法检测出来。隐蔽型DON在体内会水解为毒素单体,具有潜在危害能力。就隐蔽型DON发现、人工合成和生物转化、污染状况、污染样品中隐蔽型DON的提取、净化、检测进行了综述,并就粮食行业需求提出了建议。

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。

3种天然矿物型吸附材料对赖氨酸的吸附特性研究

为了对氨基酸类有机污水的处理以及资源再利用提供理论参考。基于近年来富含氨基酸类的有机污水污染程度日益加剧,试验选用3种天然矿物型吸附材料对赖氨酸的吸附解吸特性进行研究,采用恒温震荡吸附批处理、茚三酮比色测定赖氨酸以及差减法计算和Langmuir、Freundlich方程拟合的研究方法。结果表明:3种天然矿物型吸附材料对赖氨酸的最大吸附量(Qm)表现为沸石>膨润土>硅藻土;对赖氨酸的吸附结合能(K值)表现为硅藻土>膨润土>沸石;1/N值表现为沸石>膨润土>硅藻土;对赖氨酸解吸率表现为沸石>硅藻土>膨润土,滞后程度则相反。因此,若以吸附数量多并解吸后再利用为目标的处理,选用沸石为好;而若以吸附数量尚好但保持相对稳定不易再度污染为目标的处理,选用膨润土为好。

伏马毒素生物合成和降解的研究进展

伏马毒素(Fumonisins,FBs)一种由串珠镰刀菌(Fusarium moniliforme)、轮状镰孢菌(Fusariumverticillioides)、多誉镰刀菌(Fusarium proliferatum)和其他一些镰孢菌种产生的水溶性次级代谢产物。广泛存在于玉米等农产品中,在较低的浓度范围内,可干扰植物正常生理代谢功能,不仅会造成农业经济损失,其严重的致癌性对人畜危害极大,因此开始受到广泛关注。目前国际上对伏马菌素的研究已经深入到分子水平,通过对产伏马菌素菌株的遗传学研究,鉴定出与伏马菌素生物合成相关基因及合成协同调节基因簇。本文介绍了伏马毒素的理化性质,以及伏马毒素作用机理,生物合成途径。阐述了伏马毒素生物合成的基因序列群以及基因簇的表达方式。论述了伏马毒素的降解方法,并为今后伏马毒素生物工程降解研究提出了建议。

玉米赤霉烯酮降解菌的分离及降解特性研究

采用富集培养的方法从沼气污泥中筛选到一株可以高效降解玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)的菌株,命名为ASAG16。通过生理特征和16S rDNA序列分析的方法对其进行鉴定,研究了培养基、时间、pH、金属离子不同因素对ASAG16降解玉米赤霉烯酮的影响。结果表明:ASAG16为香茅醇假单胞菌;ASAG16在LB培养基中降解ZEN的效果最好,培养6 d后降解率达到91.59%;在pH 4的LB培养基中,ZEN的降解率为20.83%,在pH 5~9时,ZEN的降解率都在75%以上,降解率随pH的升高而逐渐增加;为检测不同金属离子对ASAG16降解效能的影响,在培养基中分别添加10 mmol/L的Mg^(2+)、Ca^(2+)、Mn^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)、Co^(2+)、Ba^(2+)和EDTA,ZEN的降解率分别为84.48%、86.92%、78.94%、16.22%、18.93%、18.23%、45.61%、0.72%,其中Mg^(2+)、Ca^(2+)、Mn^(2+)对ASAG16降解ZEN效果影响不明显,而Cu^(2+)、Zn^(2+)、Co^(2+)、Ba^(2+)和EDTA严重抑制ASAG16对ZEN的降解。

一株伏马毒素降解菌的筛选与鉴定

以伏马毒素FB_1为唯一碳源,采用富集培养法从污泥样品中分离到1株高效降解FB_1的菌株。经高效液相色谱(HPLC)法检测,该菌在液体无机盐培养基(MSM)中对FB_1有良好的削减能力,5 d内可将25μg的FB_1完全降解。通过对该菌的16S rDNA序列进行同源性分析,并结合生理生化试验,最终鉴定为鞘氨醇盒菌(Sphingopyxis sp.),命名为ASAG22。ASAG22细胞内产生的活性物质将FB_1降解为4种质荷比分别为406.352 7、288.209 9、264.182 7和220.156 9的新物质,且该活性物质经蛋白酶K处理而失去活性。

玉米黄曲霉毒素污染生防菌筛选及菌株B42-3抗菌活性研究

从采自河北、山东、山西及吉林玉米产区的健康玉米籽粒内分离到350株内生菌。拮抗实验发现有250株菌对黄曲霉菌具有明显的抑制作用,其中有10菌株抑菌带宽在8 mm以上;玉米籽粒活体抑毒实验发现8株内生细菌对黄曲霉菌生长及毒素产生有较强的抑制作用,拮抗菌对玉米黄曲霉菌侵染的防治效果从42.5%到75.0%,对黄曲霉毒素污染的抑制率分别从45.0%到70.5%,其中,菌株B42-3、B96-1及B101-2对玉米黄曲霉防治效果分别达到75.0%、71.5%和68.5%,菌株B42-3、B12-3及B88-5抑毒率分别达到70.5%、68.5%和62.7%;田间实验结果显示,菌株B42-3促生率及抑毒率最高,分别达到4.5%及75.5%,生防潜力巨大。实验结果显示,菌株B42-3的发酵液、上清液、滤液及粗蛋白提取液对黄曲霉菌生长有较强的抑制作用。经生理生化特征和16SrDNA序列分析,菌株B42-3初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌。

玉米赤霉烯酮降解酶基因mbZHD的原核表达及其降解毒素初步研究

玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)是由镰刀菌属产生的次生代谢物,是极易污染粮食作物的真菌毒素之一。ZEN具有强烈的雌激素样效应及致癌性,给人类和动物的健康造成巨大威胁。本研究在NCBI数据库中进行同源比对,获得了一些ZHD101降解酶的同源基因,其中,1个来源于真菌——杨盘二孢菌(Marssonina brunnea)的蛋白序列与ZHD101具有32%的同源性,基因大小为861 bp。通过化学合成方法得到该全长基因,通过构建E.coli原核表达系统进行蛋白表达,蛋白经亲和色谱纯化后对ZEN分子进行降解活性验证,HPLC结果表明,该蛋白在6 h内对10μg ZEN分子的降解率为98%,酶活为200 U/m L,从而获得了1个新的ZEN降解酶基因。

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。

玉米赤霉烯酮降解酶ZLHY6活性影响因素研究

以玉米赤霉烯酮降解酶ZLHY6为研究对象,采用高效液相色谱(HPLC)法,检测玉米赤霉烯酮(ZEN)的降解率,考察温度、pH值、金属离子对酶活性的影响。结果表明,该酶最适反应温度为37℃;酶降解反应的最适pH值为8.5,并对酸性环境有一定耐受能力;Mg2+对该酶有激活作用,Cu2+、Mn2+、Co2+、Ca2+对该酶有抑制作用。

玉米赤霉烯酮降解酶ZLHY6的包埋及稳定性研究

确定了玉米赤霉烯酮降解酶ZLHY6的包埋工艺,并以相对酶活力为考察指标,研究包埋后酶对温度和pH的耐受性,对玉米赤霉烯酮降解酶ZLHY6包埋后的酶活力稳定性进行评价。结果表明,玉米赤霉烯酮降解酶ZLHY6包埋后的最适反应温度为35℃,在50℃条件下放置4 h后相对酶活基本不变;降解酶ZLHY6包埋后的最适pH为8.0,pH为5.0的环境中放置2 h后仍保留80%的相对酶活力。对该包埋酶进行猪胃肠液的体外模拟实验,结果显示,该包埋酶在经过4 h胃液消化和2.5 h肠液消化后,其相对酶活力仍保留61%。玉米赤霉烯酮降解酶ZLHY6经过包埋后可提高其温度、pH及在模拟胃肠液中的耐受性。

两种强启动子在枯草芽孢杆菌中调控表达研究

通过玉米赤霉烯酮(ZEN)降解酶基因ZLHY6的表达水平及降解酶的活性评价,比较了两种组成型强启动子P43与Plap S调控异源基因表达的效果。结果表明,在枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)Bs 168中,Plap S调控的降解酶基因得到了高效表达,在发酵12 h时降解酶活性达到最高值,酶活为219.02 U/m L。由启动子Plap S介导的ZEN降解酶基因表达载体p WBZ7可以在Bs 168中稳定遗传,为降解酶的高效分泌表达奠定了基础。

玉米赤霉烯酮降解菌的分离及降解特性研究

采用富集培养的方法从沼气污泥中筛选到一株可以高效降解玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)的菌株,命名为ASAG16.通过生理特征和16S rDNA序列分析的方法对其进行鉴定,研究了培养基、时间、pH、金属离子不同因素对ASAG16降解玉米赤霉烯酮的影响.结果 表明:ASAG16为香茅醇假单胞菌;ASAG16在LB培养基中降解ZEN的效果最好,培养6d后降解率达到91.59%;在pH 4的LB培养基中,ZEN的降解率为20.83%,在pH 5~9时,ZEN的降解率都在75%以上,降解率随pH的升高而逐渐增加;为检测不同金属离子对ASAG16降解效能的影响,在培养基中分别添加10 mmol/L的Mg^2+、Ca^2+、Mn^2+、Cu^2+、Zn^2+、Co^2+、Ba^2+和EDTA,ZEN的降解率分别为84.48%、86.92%、78.94%、16.22%、18.93%、18.23%、45.61%、0.72%,其中Mg^2+、Ca^2+、Mn^2+对ASAG16降解ZEN效果影响不明显,而Cu^2+、Zn^2+、Co^2+、Ba^2+和EDTA严重抑制ASAG16对ZEN的降解.

伏马毒素的危害及防控技术研究进展

伏马毒素(Fumonisin,FB)是一种产毒真菌的次级代谢产物,广泛存在于玉米等农作物中,严重危害人畜健康。近年来伏马毒素已成为全球污染最严重的霉菌毒素之一,对其的预防和控制已成为研究热点。本文重点介绍了伏马毒素的特性及危害,并对其预防控制技术的研究进展进行了综述,其中生物防治农作物及产品中伏马毒素的方法由于高效且环境友好,具有潜在的应用前景。