脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON),主要是由禾谷镰刀菌和黄色镰刀菌产生的一种次级代谢产物,在小麦、玉米、大麦、燕麦等谷物中广泛存在。DON不仅降低粮食的品质,造成了巨大的经济损失,而且人和动物摄入被DON污染的谷物后会对人畜健康造成重大危害。目前,去除DON的方法主要有物理、化学和生物方法三大类。与传统的物理、化学方法相比,生物脱毒有着作用条件温和、效率高、特异性强、对饲料和环境无污染等优势,已成为食品安全研究的热点。近年来,越来越多的研究表明,乳酸菌具有去除真菌毒素的能力,且乳酸菌作为国内公认安全的食品级微生物,具有多种生理功能。因此,研究乳酸菌对DON的去除能力并对其去除机理进行研究,对食品安全健康及饲料脱毒有着重要的意义。本文以DON共培养的方式,筛选出了一株具有去除DON能力的副干酪乳杆菌,并对作用时间、菌体浓度、反应温度、pH进行了研究,探讨了该乳酸菌对DON的耐受能力。同时,对副干酪乳杆菌去除DON的机理进行初探。在此基础上,利用副干酪乳杆菌去除DON的特性,固态发酵麸皮,并通过单因素和正交试验,确定最佳发酵条件,为其应用于饲料以及谷物中霉菌毒素的脱毒提供了依据。本文主要研究分述如下:1.去除脱氧雪腐镰刀菌烯醇的乳酸菌筛选及其作用条件的研究。利用腌鱼、泡菜、酸马奶中分离得到的乳酸菌,以及本研究室所保藏的菌株,采用共培养的方式,筛选出高效去除脱氧雪腐镰刀菌烯醇的乳酸菌。结果表明,从150株乳酸菌中筛选得到了一株对DON有较高去除能力的副干酪乳杆菌。在DON终浓度为50 μg/mL的体系中,当菌体浓度达到1010 CFU/mL以上,反应温度为37℃,pH为7时,去除率为40.4%。20-50μg/mL的DON几乎不影响乳酸菌的生长,表明副干酪乳杆菌对DON有一定的耐受能力。2.副干酪乳杆菌去除脱氧雪腐镰刀菌烯醇的机理初探。首先,通过对比乳酸菌发酵上清液、胞内液和细胞壁对DON的去除效果,发现细胞壁对DON的去除率为40.7%,而发酵上清液、胞内液对DON的去除率均低于10%,初步确定副干酪乳杆菌对DON的主要作用部位为细胞壁。其次,对乳酸菌采取不同的处理方式,经过热、酸处理后的乳酸菌对DON的去除率由38.15%分别提高至45.50%、42.34%,表明副干酪乳杆菌去除DON与菌株的活性无关,灭活菌株的去除效果更好;菌体经尿素处理,去除率降低至18.80%,表明乳酸菌与DON之间的相互作用涉及疏水反应;溶菌酶处理后的菌体,对DON的去除率下降到13.99%,表明肽聚糖结构的完整性是菌体吸附DON的重要条件;而10%TCA作用后的菌体,去除率提高到41.16%,表明细胞壁的通透性增加,去除率增加。激光共聚焦显微镜观察结果显示,副干酪乳杆菌细胞壁的外围有明显的蓝色荧光,而菌体内部的荧光强度较弱,表明乳酸菌去除DON是通过细胞壁的吸附。另外,吸附动力学研究表明,副干酪乳杆菌对DON的吸附在18 h已趋于稳定,此后吸附率不在随时间的增加而大幅度增加;吸附热力学研究表明,吸附过程是非线性的,等温回归方程符合Langmuir方程,根据该方程可以推出乳酸菌对DON的最大吸附量为50.5 μg/mL。最后,通过吸附稳定性实验,发现经三次洗涤后,几乎检测不到DON的含量,且活菌的稳定性强于灭活菌株,表明副干酪乳杆菌对DON的吸附过程是可逆的。3.副干酪乳杆菌固态发酵麸皮去除DON的条件优化及体外消化模拟。副干酪乳杆菌固态发酵麸皮,通过单因素实验、正交试验,以粗蛋白含量、活菌数、DON去除率为指标,确定固态发酵麸皮的最佳发酵条件。在此条件下,麸皮装样量为40 g/250 mL,料水比1:0.6,9%的接种量,于37℃发酵48 h,DON去除率为51.04%,比优化前提高了 30.8%。经固态发酵以后,粗蛋白含量由9.26%提高至12.06%,可溶性膳食纤维由原来的28.10 mg/g增加至34.45 mg/g,pH由发酵前的6.23降至4.36,活菌数经发酵后为2.92×108 CFU/mL。体外模拟猪肠胃道环境,菌体对DON的去除率分别降至27.13%和15.91%,经固态发酵后的麸皮,在胃肠道环境中对DON的去除率分别为31.25%和36.37%。在胃肠道环境下,副干酪乳杆菌以及经副干酪乳杆菌固态发酵后的麸皮对DON的吸附能力均下降。