抑制黄曲霉毒素产生的深海细菌筛选鉴定及代谢产物分析

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黄曲霉毒素B1(AFB1)是一种毒性极强的真菌生物毒素,是世界范围内造成粮食、食品和饲料污染的主要霉菌毒素之一。黄曲霉毒素污染对人类和动物的生命健康和生存环境有着极大的威胁,一直以来对农业和食品生产造成严重的危害和巨大的经济损失。因此,从自然界中分离并筛选能高效抑制黄曲霉毒素产生的微生物是保障农业、饲料和食品安全的一个重要手段。深海细菌在抗肿瘤、抗氧化和细胞免疫等方面都有着重要作用。海洋微生物来源天然产物是目前最丰富的具有药理活性的天然产物来源,这些活性物质具有广泛的抗菌抗病毒研究前景。细菌是抑制黄曲霉毒素最重要的微生物,利用细菌及其天然产物抑制环境中的黄曲霉毒素是防治黄曲霉污染的一个热点研究方向。因此本文将研究的方向聚焦于海洋细菌,寻找能够高效抑制黄曲霉毒素产生的海洋细菌并开发作用于实际生产中的生物防治剂。本研究初始样品来源于深海沉积物。由实验室前期研究人员分离纯化得到大量深海细菌,通过可视化平板对峙法、tip尖端培养法等实验方法筛选出能够高效降低黄曲霉毒素污染的抑制菌,并测定它们抑制寄生曲霉菌丝生长和抑制毒素产生能力,鉴定分析筛选得到菌株的亲缘关系,提取发酵代谢活性物质,利用液质联用系统鉴定活性物质结构,并测定其抑制黄曲霉毒素的效果。主要的研究内容及结果如下:(1)以寄生曲霉突变菌株NFRI-95为抑制黄曲霉毒素研究的指示菌,初步筛选出能有效抑制黄曲霉毒素的深海来源细菌131株,进一步筛选出抑制黄曲霉毒素效果良好的细菌20株。这些深海来源的细菌发酵无细胞上清液可以抑制寄生曲霉菌丝生长和抑制毒素产生,抑制效果均在90%以上,并通过高温(121℃)处理,证实它们的发酵活性物质具有良好的热稳定性。(2)对上述抑制黄曲霉毒素作用较为显著的细菌提取16S r DNA进行种属鉴定。研究发现全部样品中对黄曲霉毒素有抑制作用的细菌经鉴定后共分属于8个不同的属。其中优势菌种为嗜盐单胞菌(Halomonas)、芽孢杆菌(Bacillus)、海杆菌(Marinobacter)和寡养单胞菌(Stenotrophomonas)。综合分析鉴定结果和抑毒效果,发现了一株高效抑制黄曲霉毒素的伊平屋海脊大洋短杆菌(Oceanobacillus iheyensis)AS-2。(3)研究细菌发酵上清液中抑制黄曲霉毒素的有效成分。利用高效液相色谱-质谱技术(HPLC-MS/MS)对细菌发酵上清液进行代谢组学分析,采用tip培养法对这些物质的抑制黄曲霉毒素效果进行测定。结果显示,吲哚和吲哚乙酸抑制黄曲霉毒素的效果最佳。
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