泰山枯草芽孢杆菌的分离鉴定及其对黄曲霉毒素B1的降解研究

本试验旨在从泰山土壤中筛选出具有降解黄曲霉毒素B₁（AFB₁）作用的枯草芽孢杆菌,经16S rRNA基因测序鉴定为枯草芽孢杆菌,最终确定1株具有较高降解作用的枯草芽孢杆菌,命名为泰山枯草芽孢杆菌,并利用该菌株对AFB₁进行了降解率、活性组分、性质的确定及降解饲料中AFB₁效果的研究。结果表明,泰山枯草芽孢杆菌对AFB₁的降解率达90.28%,其中,泰山枯草芽孢杆菌发酵后的上清液对AFB₁的降解活性最高,确定发酵后的上清液中存在解毒活性组分;对解毒活性物质进行加热和蛋白酶K变性处理后,解毒活性显著降低,表明起解毒作用的活性物质是其分泌的一种胞外酶;应用性试验进一步证明泰山枯草芽孢杆菌能降解霉变饲料中的AFB₁,可在饲料或食品行业应用。     

降解AFB1的枯草芽孢杆菌S1分离与鉴定

【目的】筛选出能够高效降解黄曲霉毒素（aflatoxin,AF）的菌株,并对其降解活性及残留毒性进行检测,以期为黄曲霉毒素B₁（alflatoxin B₁,AFB₁）污染防治提供参考。【方法】采集耗牛、绵羊等草食性动物粪便和养殖场霉变饲料,以AFB₁的结构类似物香豆素为唯一碳源筛选降解AFB₁效率最高的菌株,并对其进行形态学、生理生化和16S rDNA鉴定。取AFB₁与适量筛选菌株的发酵液混合,使AFB₁的浓度为1 μg/mL,37℃、150 r/min培养,测定培养不同时间AFB₁降解率;应用差速离心法分别制取上清液、菌悬液和菌体,将菌体超声裂解后制得胞内液,测定不同组分对AFB₁的降解率;对上清液分别进行蛋白酶K、蛋白酶K+SDS和热处理,检测处理后上清液AFB₁降解率;分别用不同浓度的饱和硫酸铵沉淀处理上清液,检测AFB₁降解率;应用7 ku透析袋对上清液进行浓缩,检测AFB₁降解率,从而判断菌株活性成分的性质和分布。将鸡肝细胞分为AFB₁组、AFB₁-菌株组、菌株组和空白对照组,用实时荧光定量PCR检测各组鸡肝细胞中白细胞介素-6（interleukin-6,IL-6）、肿瘤坏死因子α（tumor necrosisi factor alpha,TNF-α）和Bcl-2-associated X蛋白（Bax）基因的相对表达量。【结果】经初筛和复筛,从编号为S₁的绵羊粪便样品中分离出1株菌株,其降解AFB₁的活性最高,降解率可达60.36%。菌株S₁在LB固体培养基上培养12 h,可观察到淡黄色不透明菌落,表面光滑,有隆起,镜检革兰氏染色呈阳性,杆状。16S rDNA基因进行PCR扩增并进一步测序分析,其序列与LC55966.1的同源性为100%。综合16 S rDNA序列分析和生理生化结果鉴定该菌为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。该菌发酵液与AFB₁（1 μg/mL）反应4、12、24、48和72 h,降解率分别达到10.98%、25.36%、46.24%和52.65%和80.84%。上清液AFB₁降解率显著高于菌悬液和胞内液（P<0.05）。热处理后,上清液的AFB₁降解活性降低,而经蛋白酶K和SDS处理后降解活性基本丧失。用不同浓度饱和硫酸铵处理的上清液AFB₁降解率差异不显著（P>0.05）,而经透析浓缩后的上清液AFB₁降解率显著高于硫酸铵处理的上清液沉淀蛋白（P<0.05）。在鸡胚胎肝脏原代细胞上,与AFB₁组相比,AFB₁经枯草芽孢杆菌S₁降解后诱导IL-6、TNF-α以及Bax的表达量均显著降低（P<0.05）。【结论】筛选到1株枯草芽孢杆菌S₁,其具有较高的降解AFB₁的活性,其降解活性主要来自于培养液上清中的蛋白质;AFB₁经降解后其毒素显著降低。     

Occurrence of Aflatoxin B1,deoxynivalenol and zearalenone in feeds in China during 2018-2020

Background:The current study was conducted to investigate the individual and combined occurrence of aflatoxin B₁(AFB₁),deoxynivalenol(DON)and zearalenone(ZEN)in feeds from various Provinces of China during 2018 to 2020.A total of 3,507 feed samples,including 2,090 feed ingredients and 1,417 complete feed samples,were collected from different areas of China for mycotoxins analysis.Results:The individual contamination of AFB₁,DON and ZEN were present in more than 81.9%,96.4% and 96.9% of feed samples,respectively,with average concentration ranges of AFB₁ between 1.2-27.4μg/kg,DON between 458.0-1,925.4μg/kg and ZEN between 48.1-326.8μg/kg.Notably,0.9%,0.5% and 0.1% of feed ingredients,and 1.2-12.8%,0.9-2.9% and 0-8.9% of complete feeds for pigs,poultry and ruminants with AFB₁,ZEN and DON that exceeded China’s safety standards,respectively.Moreover,more than 81.5%of feed ingredients and 95.7% of complete feeds were co-contaminated with various combinations of these mycotoxins.Conclusion:This study indicates that the feeds in China were universally contaminated with AFB₁,DON and ZEN during the past 3 years.These findings highlight the significance of monitoring mycotoxin contaminant levels in the domestic animal feed,and the importance of carrying out feed administration and remediation strategies for mycotoxin control.     

外源生物制剂对玉米秸秆和马铃薯渣混贮品质及瘤胃降解率的影响

【目的】 试验旨在研究外源生物制剂对玉米秸秆与马铃薯渣混贮饲料发酵品质、营养价值及72 h瘤胃降解率的影响, 筛选高效饲用生物制剂, 探索实用的玉米秸秆饲料转化技术。【方法】 以粮饲兼用型玉米品种原单32秸秆和克新1号马铃薯渣为试验材料, 以3∶1比例混合青贮。采用完全随机试验设计, 共15个处理, 分别采用酶制剂(CE₁、CE₂、CE₃和CE₄)、菌制剂(LAB)及酶菌复合处理(MCL₁、MCL₂、MCL₃、MCL₄、MCL₅、MCL₆、MCL₇、MCL₈和MCL₉), 并设置不添加任何酶菌制剂的对照组(CK)。青贮发酵60 d之后, 对混贮饲料青贮质量指标及瘤胃降解率进行测定。【结果】 混贮饲料各处理及对照感官评定均达到了优级; 酶处理组和酶菌处理组混贮饲料乳酸、乙酸含量均显著高于菌处理组及对照(P<0.05), 其中MCL₂和MCL₄处理组乳酸含量最高, 分别为2.82%和2.77%;与对照相比, 各处理组混贮饲料纤维素、中性洗涤纤维(NDF)及酸性洗涤纤维(ADF)含量均显著降低(P < 0.05), 其中MCL₂处理最低, 分别为22.86%、53.43%、33.99%;1 g/3 kg纤维素酶添加处理组(CE₁、MCL₂、MCL₆、MCL₇)纤维素72 h瘤胃降解率均显著高于其他处理组(P<0.05)。【结论】 酶、菌及菌酶协同作用不同程度促进玉米秸秆与马铃薯渣混贮饲料发酵, 改善混贮饲料营养价值, 提高反刍动物瘤胃对营养物质的降解效率, 综合玉米秸秆发酵品质、营养成分及养分瘤胃降解率: 酶菌复合处理>酶处理>菌处理, 其中MCL₂处理组(木聚糖酶1 g/3 kg、果胶酶1 g/3 kg、β-葡聚糖酶1 g/3 kg、乳杆菌3 g/3 kg、纤维素酶1 g/3 kg)效果最佳; 纤维素酶降低玉米秸秆混贮饲料纤维素、ADF、NDF含量, 最适纤维素酶添加量为1 g/3 kg。     

黄曲霉毒素B1、赭曲霉毒素A和玉米赤霉烯酮联合对奶山羊肠道微生物的影响

为研究黄曲霉毒素B₁（AFB₁）、赭曲霉毒素A（OTA）和玉米赤霉烯酮（ZEN）联合对奶山羊肠道微生物组成及多样性的影响,本研究选取体况相近的健康崂山奶山羊20头,分为5组,每组4头,A组为对照组,饲喂不添加毒素的基础日粮;B、C、D、E组分别在日粮中添加50 μg/kg AFB₁+500 μg/kg ZEN、50 μg/kg AFB₁+100 μg/kg OTA、50 μg/kg AFB₁及50 μg/kg AFB₁+100 μg/kg OTA+500 μg/kg ZEN。预试期7 d,正试期14 d。在试验期第11天采集粪便样品,利用基因组DNA提取试剂盒提取粪便总DNA,对总DNA进行16S rRNA扩增,构建奶山羊肠道微生物16S rRNA基因克隆文库并进行数据分析。经稀释曲线和多样性指数分析显示,单一AFB₁或与其他毒素联合处理后奶山羊肠道微生物多样性有降低趋势,但差异不显著（P>0.05）,而奶山羊肠道菌群总数在AFB₁与其他毒素的联合处理后显著降低（P<0.05）。对获得的OTUs代表序列进行物种注释后发现,厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、软壁菌门（Tenericutes）为山羊肠道中主要的细菌类群;经LEfSe分析显示,AFB₁、OTA和ZEN 3种毒素的联合作用可显著增加琥珀酸弧菌科（Succinivibrionaceae）、考拉杆菌属（Phascolarctobacterium）和气单胞菌科（Aeromonadales）丰度。而未处理组的霍尔德曼氏菌（Holdemania）和BF311拟杆菌的丰度显著高于其他组（P<0.05）。以上结果表明,AFB₁、ZEN和OTA联合能影响山羊肠道微生物区系结构,且影响程度依次为：AFB₁+OTA+ZEN > AFB₁+OTA > AFB₁+ZEN > AFB₁。     

昆明市奶牛部分饲料霉菌毒素污染状况调查

[目的]为掌握昆明市部分奶牛饲料霉菌毒素污染状况,采集了昆明市部分奶牛场（养殖小区）的饲用玉米面、全株玉米青贮,全混合日粮（TMR）共80 批次进行分析。[方法]采用酶联免疫吸附试剂盒测定80 批饲料中黄曲霉毒素B₁（AFB₁）、赭曲霉毒素A（OTA）,玉米赤霉烯酮（ZEN）、伏马毒素（FB₁+FB₂）、T-2毒素、呕吐毒素（DON）6 种霉菌毒素含量,超标情况按照《GB 13078—2017 饲料卫生标准》判定。[结果]玉米面中ZEN检出率88.2%,平均值为（1 047.2±935.5）μg/kg,超标率达到76.4%; DON检出率82.3%,平均值为（1 375.2±635.2）μg/kg,FB₁+FB₂+FB₃检出率35.3%,平均值为（277.4±490.9）μg/kg,AFB₁检出率为35.3%,平均值为（8.6±2.9）μg/kg;OTA、T-2毒素均未检出。TMR中DON检出率25%,平均值为（1 047.2±935.5）μg/kg,AFB₁检出率为16.7%,平均值为（2.3±1.2）μg/kg,ZEN检出率16.7%,平均值（120.1±112.6）μg/kg,均未超标;OTA、T-2毒素、FB₁+FB₂+FB₃均未检出。全株玉米青贮饲料中DON检出率47.1%,平均值为（1 375.2±635.2）μg/kg,ZEN检出率为29.4%,平均值为（142.5±191.1）μg/kg,均未超标;AFB₁、OTA、T-2毒素、FB₁+FB₂+FB₃均未检出。[结论]霉菌毒素检出率：DON>ZEN>AFB1>FB₁+FB₂+FB₃ >T-2毒素和OTA;污染程度：玉米面>全株玉米青贮>TMR。三类饲料中霉菌毒素都有不同程度的污染,其中玉米面霉菌毒素污染风险最大,在运输、存储、使用时要予以高度关注,避免造成经济损失。     

富硒乳酸菌对黄曲霉毒素B1诱导鸡小肠上皮细胞凋亡的影响

试验旨在探究富硒乳酸菌对黄曲霉毒素B₁(AFB₁)对鸡小肠上皮细胞(CSIEC)凋亡的影响。将体外培养的CSIEC细胞分为对照组(C)、AFB₁(300 μmol/L AFB₁)、AFB₁+0.01 Se(300 μmol/L AFB₁+0.01 μmol/L富硒乳酸菌,以Se计)、AFB₁+0.05 Se和AFB₁+0.1 Se组,待细胞长至60%~70%汇合时,AFB₁+0.01 Se、AFB₁+0.05 Se和AFB₁+0.1 Se组培养液更换为含对应Se浓度的培养液,对照组和AFB₁组更换为正常培养液,8 h后向含AFB₁组加入300 μmol/L AFB₁,继续培养24 h。用CCK-8法检测细胞存活率,ELISA法检测培养液中乳酸脱氢酶(LDH)的活性,TUNEL法检测细胞凋亡率,Western blotting检测线粒体通路和内质网通路相关蛋白Bcl-2、Bax、PERK、ATF4、CHOP、GRP78、p53和p21的表达。细胞存活率检测结果表明,与对照组相比,其余各组CSIEC存活率均极显著降低(P<0.01);与AFB₁组相比,加硒各组存活率均极显著升高(P<0.01)。LDH活性检测结果表明,与对照组相比,其余各组LDH活性均极显著升高(P<0.01);与AFB₁组相比,加硒各组LDH活性均极显著降低(P<0.01)。细胞凋亡率检测结果表明,与对照组相比,AFB₁组TUNEL阳性细胞数极显著升高(P<0.01),且与加硒各组差异均不显著(P>0.05)。Bcl-2/Bax表达量检测结果表明,与对照组相比,AFB₁组Bcl-2/Bax极显著降低(P<0.01),AFB₁+0.05 Se组显著升高(P<0.05)。内质网应激通路相关蛋白表达量检测结果表明,与对照组相比,AFB₁组PERK、CHOP、GRP78和p53的表达量均极显著升高(P<0.01);与AFB₁组相比,加硒各组PERK、GRP78表达量均极显著降低(P<0.01),AFB₁+0.05 Se和AFB₁+0.1 Se组CHOP和p53的表达量均极显著或显著降低(P<0.01;P<0.05)。因此,富硒乳酸菌能够缓解AFB₁诱导的CSIEC凋亡。     

AFB1降解剂对肉鸡生长性能、养分代谢及AFB1在体内残留的影响

通过在含有黄曲霉毒素B₁（aflatoxin B₁,AFB₁）的肉鸡日粮中添加AFB₁降解剂,测定其对肉鸡生长性能、养分代谢及AFB₁在血液、肝脏及肌肉中残留的影响。试验选择42日龄健康AA肉鸡75只随机分为5组,每组设5个重复。A组为对照组,饲喂基础日粮,B、C、D和E组在基础日粮中分别添加400、200、400和800 μg/kg AFB₁。B组为负对照组,C、D和E组分别添加0.15% AFB₁降解剂,试验期为30 d。试验结束时,测定肉鸡的生长性能、营养物质代谢率、体内AFB₁含量及抗氧化酶活性。结果表明：与AFB₁含量相同的B组相比,D组的平均日采食量和末重分别提高了32.45%、42.46%（P < 0.05）;与B组相比,其余各组的有机物、粗蛋白质、钙和磷的代谢率均有显著提高（P < 0.05）,D组的有机物和粗蛋白质消化率分别提高了9.50%和178.75%（P < 0.05）。血液、组织中AFB₁的测定结果表明,停喂AFB₁前,C组肝脏中AFB₁含量显著低于B组（P < 0.05）,停喂AFB₁24 h后,A和C组胸肌中AFB₁含量显著低于B、D和E组（P < 0.05）,停喂AFB₁48 h后,C、D组胸肌中AFB₁含量恢复到与对照组相同的水平。与B组相比,添加0.15% AFB₁降解剂的C、D和E组,血清和肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶活力显著提高（P < 0.05）。由此可见,在含有AFB₁的日粮中添加AFB₁降解剂,可缓解AFB₁对生长的抑制,提高养分消化率,加速AFB₁在肉鸡体内的代谢,减少AFB₁对机体的损伤。     

1株降解黄曲霉毒素B1的解淀粉芽胞杆菌的分离鉴定及其体外脱毒效果

旨在筛选出能够高效降解黄曲霉毒素B₁（AFB₁）的菌株,并对其脱毒活性组分的脱毒效果进行研究,本研究以香豆素为唯一碳源对目标细菌进行初筛,以对AFB₁的降解率为指标进行复筛,并从形态学、生理生化试验和16S rDNA序列分析对筛选菌株进行鉴定;通过测定该菌株不同发酵组分对AFB₁的降解率,来定位其脱毒活性组分,同时采用CCK-8法测定活性组分降解AFB₁后对LMH细胞毒性,并研究了热处理、紫外线照射、强酸、强碱及蛋白酶K处理对活性组分脱毒作用的影响。结果显示,从样品中初筛分离到24株能够在初筛培养基生长良好的菌株,经复筛从中筛选到一株能高效降解AFB₁的菌株Y1-B1,其AFB₁降解率达到73.2%;经形态学、生理生化试验和16S rDNA序列分析确定该菌为解淀粉芽胞杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。对菌株Y1-B1培养物的不同组分进行的脱毒活性研究表明,不同组分对AFB₁的降解率不同,上清液的脱毒能力最强,细菌细胞裂解物的脱毒能力下降明显,菌体悬液和菌体裂解物上清的脱毒能力最差,由此确定解淀粉芽胞杆菌Y1-B1的脱毒能力主要来源于上清液中的某种活性物质;细胞毒性结果显示,与AFB₁对LMH细胞的毒性作用相比,AFB₁被上清液降解后其产物的毒性显著降低。该脱毒活性组分对不同理化因素处理呈现出不同的表现,对高温、紫外照射抵抗力较强,对强酸、强碱抵抗力较差,蛋白酶K仅造成脱毒能力部分减弱。本研究将为解决黄曲霉毒素污染问题提供新的微生物种质资源,同时为后续微生物脱毒制剂的开发奠定基础。     

HPLC法和LC-MS/MS法测定饲料中黄曲霉毒素B1含量的比较

比较了HPLC光化学衍生化法、HPLC三氟乙酸衍生化法、LC-MS/MS法对饲料中黄曲霉毒素B₁（AFB₁）的检测结果进行验证和比较,为AFB₁实验室检测工作中适宜方法的选择提供参考依据。结果表明：HPLC光化学衍生化法和HPLC三氟乙酸衍生化法均有良好的线性范围和相关系数（R≥0.999 97）,AFB₁的回收率为88.4%~104.6%,精密度均小于5%;LC-MS/MS法相关系数R≥0.999 00,AFB₁的回收率为85.3%~96.8%,精密度小于3%。提示对于饲料中AFB₁的检测,HPLC光化学衍生化法操作简单、灵敏度高、稳定性好,但检测成本较高;HPLC三氟乙酸衍生化法检测成本低,但样品基质干扰大,操作较繁琐;LC-MS/MS法定性准确,但定量准确度稍差,检验成本最高。     

不同氨化处理黄曲霉毒素B_1脱毒效果及其对奶牛瘤胃体外发酵的影响

试验旨在研究不同氨化处理对黄曲霉毒素B_1(AFB_1)的脱毒效果及其对奶牛瘤胃体外发酵的影响。本研究分为两个试验。试验一:对人工感染2 550μg/kg AFB_1的玉米和大米混合物(1∶3)进行氨化处理,分为对照组(Ⅰ组,未处理)和试验组Ⅱ(0.1Mpa,1h)、Ⅲ(0.1 Mpa,2h)、Ⅳ(0.1 Mpa,3h)、Ⅴ(0.2 Mpa,1h)、Ⅵ(0.2 Mpa,2h)、Ⅶ(0.2Mpa,3h)、Ⅷ(0.3Mpa,1h)、Ⅸ(0.3Mpa,2h)、Ⅹ(0.3Mpa,3h)组,每组3个重复,测定不同氨化处理的AFB_1的脱毒效果及混合物的营养成分。试验二:研究氨化处理AFB_1对奶牛体外发酵指标的影响。试验设对照组(Ⅰ组,未处理)和试验组Ⅱ(0.3Mpa,1h)、Ⅲ(0.3Mpa,2h)、Ⅳ(0.3Mpa,3h)组,每组3个重复,测定体外发酵2、4、8、12、24和48h的产气量、发酵液pH、体外干物质降解率(IVDMD)、氨态氮(NH3-N)和挥发性脂肪酸(VFA)。结果显示:在试验一中,试验组粗蛋白质(CP)含量均显著高于对照组(P<0.05);Ⅹ组(0.3 Mpa,3h)AFB_1含量显著低于其他组(除Ⅶ组外)(P<0.05)。在试验二中,Ⅳ组(0.3 Mpa,3h)发酵液pH显著低于对照组(P<0.05),体外发酵产气量、挥发性脂肪酸、氨态氮含量和体外干物质降解率(除48h外)均显著高于对照组(P<0.05),而Ⅱ(0.3Mpa,1h)和Ⅲ组(0.3Mpa,2h)组效果不明显。综上所述,氨化处理能够显著降低样品中AFB_1含量,提高CP含量,改善瘤胃发酵,其中0.3Mpa、3h处理效果最佳。     

黄曲霉毒素B1诱导的动物氧化应激及不同生物活性物质的抗氧化防御机制

霉菌毒素广泛存在于各种农产品中,威胁人类和动物健康.黄曲霉毒素是危害性最大的一类霉菌毒素,其中黄曲霉毒素B1(AFB1)毒性最强.动物AFB1中毒过程中可诱导氧化应激.本文阐述了AFB1诱导动物氧化应激的机制,以及不同生物活性物质对AFB1诱导的动物氧化应激的抗氧化防御机制,以期为动物生产中AFB1污染的防控提供参考.     

黄曲霉毒素B1致病机制及防治研究进展

黄曲霉毒素(aflatoxins, AFs)是一类来自于霉菌中的剧毒物质, 其中以黄曲霉毒素B₁(aflatoxin B₁, AFB₁)的毒性最强、危害性最大。AFB₁是一种具有强致癌性及剧烈毒性的双呋喃环类毒素, 广泛分布于霉变的玉米、花生、大米和大豆等粮油作物中, 由AFB₁引发的人与动物中毒事件给当前食品安全和畜禽养殖等行业的发展造成了严重危害。AFB₁已被证明能够引起机体氧化应激、细胞凋亡、细胞焦亡、基因突变及免疫系统损伤。作者阐述了AFB₁抑制机体免疫系统、破坏机体免疫耐受性的免疫毒性作用; 介绍了AFB₁促进活性氧生成、激活Nrf2-ARE通路、诱导机体氧化应激和炎症反应进而造成器官损伤的器官毒性作用; 分析了AFB₁利用细胞死亡相关受体调控外源性细胞凋亡作用, 以及通过一系列细胞凋亡相关蛋白诱导内源性细胞凋亡作用, 还可利用肝细胞经典焦亡途径引发炎症反应, 继而引发非正常死亡的细胞毒性作用; 回顾了近年来关于AFB₁基因毒性与其去毒措施的作用机制及其研究进展。本综述有望为针对AFB₁致病机制的深入研究及相关防治药物的研发提供参考, 并为发霉粮油作物的去毒措施的选择提供有效依据。