浑浊红球菌PD630对黄曲霉毒素B1的生物降解特性研究(四)
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浑浊红球菌PD630在培养基中降解AFB1的浑浊红球黄曲效果与培养基中AFB1浓度密切相关。如图5所示,菌P解特究当培养基中的对的生AFB1浓度为0.25、0.5μg/mL时,霉毒AFB1含量在24h内急剧减少,物降含量分别为18.14%、性研26.12%,浑浊红球黄曲36h~72h降解效果逐渐趋于稳定,菌P解特究72h后含量分别稳定在3.90%和6.45%。对的生当培养基浓度为1、霉毒2μg/mL时,物降在24h内AFBI的性研降解趋势较为平缓,培养72h后AFB1含量为19.52%及33.59%。浑浊红球黄曲可以得出,菌P解特究当培养基中的对的生AFB1浓度较低时,降解是一个快速的过程,而当培养基中的AFBI浓度较高时,则降解过程相对变得缓慢。张铭的研究结果显示出相似的趋势,当培养基中AFB1浓度较低时(50、100、200、500ng/mL),短黄杆菌3J2M0降解速率较快,而当AFB1浓度增加到1000ng/mL时则降解速率显著降低。
6、无细胞.上清、菌细胞悬液、胞内裂解物对黄曲霉毒素B1的降解活性
目前,对微生物脱除毒素的机制研究有两点:一种是细菌菌体细胞壁的吸附作用,主要是通过细胞壁上β-葡聚糖、肽聚糖等多糖或功能蛋白的疏水相互作用进行吸附,常见的菌种如乳酸菌、酵母菌等。二是通过菌体培养过程所产生的胞内或胞外活性物质,破坏毒素结构从而起到降解作用,常见的菌种例如芽孢杆菌、假单胞菌等。如图6所示,PD630无细胞上清对AFB1的降解活性显著高于菌细胞悬液、胞内裂解物。上清液培育72h后AFB1的残留率仅为18.33%,而菌细胞悬液和胞内提取物处理72h后AFB1残留率为48.79%及90.18%。结果表明PD630菌株对AFB1的脱除机制是降解作用而非吸附作用,且参与AFB1降解作用的活性成分主要存在于上清液中。据文献报道,YanliXie等研究发现,Pantoeasp.T6的无细胞上清液对AFB1的降解活性(68.30%)显着高于活细菌细胞(4.87%)和细胞内细胞提取物(3.68%)。K.RakshaRao等从鹿粪便中分离的地衣芽孢杆菌CFR1无细胞上清在72h温育后上清液降解活性达到93.67%,表明降解作用主要发生于地衣芽孢杆菌CFR1的无细胞上清中。
7、PD630菌株无细胞上清液对黄曲霉毒素B1的降解效果
如图7所示,PD630培养上清液对AFB1的降解是一个快速的降解过程。在培育36h后AFB1的含量降低到28.72%并趋于稳定,在培育72h后AFB1的含量仅为17.49%。与图2相比,培养上清液处理AFB1的速率加快,PD630菌株培养48h后,培养基中AFB1的含量显著性降低,AFBI残留率仅为10.58%。当培养时间达72h后,AFB1残留率稳定在6.96%。实验证明,浑浊红球菌PD630菌株可以有效用于AFB1污染底物的生物修复。已有文献报道关于AFB1的生物修复作用,XiaoshuangXia等人从土壤中筛选出一株枯草芽孢杆菌JSW-1,在AFB1终浓度为2.5μg/mL的NB培养基中培养72h后AFB1降解率为67.2%。SilivanoE.Mwakinyali等人研究发现短黄杆菌3J2M0在AFB1污染浓度为0.1μg/mL的LB培养基中温育48h后,降解率可以达到93.82%。菌株与AFB1共培养实验显示培养48h后降解趋于稳定,而上清液处理36h后降解效果则开始趋于稳定。
8、加热、EDTA蛋白酶K对无细胞上清降解黄[曲霉毒素B1活性的影响
如图8所示,当无细胞上清中加入蛋白酶K和EDTA处理后时,上清降解AFB1的能力显著降低。与不作任何处理的空白无细胞上清组相比,蛋白酶K处理后AFB1降解效果明显降低,表明无细胞上清中存在蛋白质或者酶活性成,分参与了AFB1的降解。而加人作为金属螯合剂的EDTA后,温育结束后AFB1的含量甚至高达79.58%,这说明无细胞上清中的活性成分需要一些金属阳离子辅助降解AFB1。最值得注意的是,当加热处理(煮沸处理20min及1210C高温高压处理10min)无细胞上清时,上清降解AFB1的活性仍然存在,可以推测上清中参与AFB1降解的蛋白质或者酶活性成分具有优秀的热稳定性。这种现象在文献中有所报道,CuiqiongWang等发现镰刀菌WCQ3361的无细胞上清液具有高热稳定性,煮沸10min后仍然保持99.40%的AFB1高降解活性。LancineSangare等发现铜绿假单胞菌N-17的无细胞上清用蛋白酶K处理后,降解率显著下降;而上清液经过热处理后(沸水浴10min),刺激提升了AFB1的降解活性,表明N17-1菌株降解AFB1有关的蛋白质或酶是热稳定的。XianShu等发现,贝莱斯芽孢杆菌DY3108(BacillusvelezensisDY3108)的培养上清液经过热处理后,降解能力被刺激提升,从而推测为酶的热活化(Thermalactivationofenzymes)现象。依据XianShu等的说法,由于大多数酶不能忍受工业生产苛刻的环境条件,因此热稳定酶因其耐热性可以作为优秀的酶催化剂替代品,承受工业过程中的苛刻反应条件,对最终应用十分有益。PD630菌株降解AFB1的酶活性成分的热稳定性使其潜在应用价值大大提高。
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