枯草芽孢桿菌和凝結(jié)芽孢桿菌發(fā)酵過程中的黃曲霉毒素變化研究

賈佩嶠 趙玉山 常苗苗

黃曲霉毒素（AFT）主要是由黃曲霉（Aspergillus flavus）和寄生曲霉（Aspergillus parasiticus）產(chǎn)生的具有強(qiáng)烈毒性的次級代謝產(chǎn)物。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)18種結(jié)構(gòu)衍生物，其中黃曲霉毒素B1毒性最大，具有極強(qiáng)的致癌、致突變、致畸和免疫抑制性。黃曲霉毒素廣泛存在于玉米、花生粕等飼料原料中，嚴(yán)重威脅動物的生命安全，每年給飼料工業(yè)和畜牧業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。自1960年被發(fā)現(xiàn)以來，AFT已經(jīng)受到廣泛的重視，人們紛紛研究和采用各種方法來去除糧食和飼料中的AFT，其中包括各種物理、化學(xué)和微生物脫毒方法等。伴隨人們對食品健康和環(huán)保問題的關(guān)注，生物脫霉劑日益受到重視，以微生物及其代謝物作為主要成分的產(chǎn)品也逐漸成為市場主流，本文以枯草芽孢桿菌和凝結(jié)芽孢桿菌兩種微生物作為菌種，對常用的飼料原料如麩皮、玉米皮、DDGS等進(jìn)行發(fā)酵，研究了發(fā)酵過程中的黃曲霉毒素變化，以期為生物脫霉劑的生產(chǎn)和應(yīng)用提供技術(shù)支持和指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 菌種制備

枯草芽孢桿菌（編號XW-C8405）和凝結(jié)芽孢桿菌（編號XW1205）斜面菌種由洛陽希望生物科技有限公司提供，經(jīng)過轉(zhuǎn)接斜面后，接種入三角瓶進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，至培養(yǎng)液中菌數(shù)>108/mL后，接入固體物料進(jìn)行發(fā)酵。各培養(yǎng)基配方和培養(yǎng)條件如下：

枯草芽孢桿菌培養(yǎng)基：蛋白胨10g，牛肉粉3g，氯化鈉5g，水1000mL，pH7.2±0.2。培養(yǎng)條件：37℃，搖床轉(zhuǎn)速220rpm。

凝結(jié)芽孢桿菌培養(yǎng)基：葡萄糖15g，蛋白胨7.5g，麥芽粉5g，酵母浸提物5g，水1000mL，pH6.8±0.2。培養(yǎng)條件：37℃，搖床轉(zhuǎn)速150rpm。

1.2 飼料發(fā)酵分組設(shè)置

共分4組，1為發(fā)酵飼料（發(fā)酵飼料配方：60%豆粕，30%麩皮，10%玉米粉），2為純麩皮，3為純玉米皮，4為純DDGS。按1‰比例接入已制備好的菌種，放25℃培養(yǎng)箱進(jìn)行培養(yǎng)。

1.3 檢測指標(biāo)和方法

從接種后第6小時開始，按組別每2hr取樣檢測，記錄pH，活菌數(shù)，黃曲霉毒素含量，并記錄。

2 結(jié)果與分析

枯草芽孢桿菌接種發(fā)酵飼料、麩皮、玉米皮、DDGS后在24hr和48hr的降解率分別為65.26%、44.84%、44.65%、44.75%和78.10%、61.08%、63.78%、67.22%;凝結(jié)芽孢桿菌接種發(fā)酵飼料、麩皮、玉米皮、DDGS后的降解率幾乎沒有變化;枯草芽孢桿菌和凝結(jié)芽孢桿菌聯(lián)合接種發(fā)酵飼料、麩皮、玉米皮、DDGS后在24hr和48hr的降解率分別為61.54%、26.93%、43.45%、40.54和77.94%、62.95%、65.41%、68.46%。

從實驗結(jié)果來看，凝結(jié)芽孢桿菌的發(fā)酵過程對霉菌毒素沒有造成明顯變化，說明其次級代謝產(chǎn)物中沒有可以降解或轉(zhuǎn)化霉菌毒素的分子，也即凝結(jié)芽孢桿菌或者說此菌株不具備降解黃曲霉毒素的能力。在同種物料的枯草或枯草+凝結(jié)聯(lián)合發(fā)酵的對比中，可以看到聯(lián)合發(fā)酵的黃曲霉毒素降解速率似乎更緩慢，特別是在24hr之前，最終降解率在48hr沒有統(tǒng)計學(xué)意義上的差異。對于多菌種發(fā)酵過程來說，除了要考慮單菌株本身與原料的相互作用，還要考慮不同菌株之間的拮抗作用，從此次實驗來看，以枯草和凝結(jié)芽孢桿菌聯(lián)合發(fā)酵，兩個菌株之間的拮抗作用可以忽略，不會對發(fā)酵過程或者霉菌降解率有明顯的影響。考慮到復(fù)合菌種發(fā)酵對飼料原料的分解和轉(zhuǎn)化效果更好，在沒有拮抗作用的前提下，應(yīng)優(yōu)先考慮復(fù)合菌種聯(lián)合發(fā)酵。

3 結(jié)論

本試驗通過枯草、凝結(jié)以及枯草和凝結(jié)聯(lián)合發(fā)酵對飼料原料中黃曲霉毒素的降解作用評估，確定了枯草芽孢桿菌XW-C8405可以有效降解黃曲霉毒素B1，其對霉菌毒素的降解過程主要發(fā)生在接種后的30小時內(nèi)，其后降解率緩慢下降。凝結(jié)芽孢桿菌XW1205對霉菌毒素沒有獨立降解作用，對枯草芽孢桿菌XW-C8405降解霉菌毒素沒有拮抗作用，可考慮作為輔助成分用于增強(qiáng)養(yǎng)殖動物的抗病性能。通過本研究，可以認(rèn)為，微生物方法降解霉菌毒素的方法是可行的，是值得繼續(xù)深入研究的方向。

責(zé)編/李雪敏