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)生的具有強烈毒性的次級代謝產(chǎn)物。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)18種結構衍生物,其中黃曲霉毒素B1毒性最大,具有極強的致癌、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)和應用提供技術支持和指導。
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)過轉接斜面后,接種入三角瓶進行擴大培養(yǎng),至培養(yǎng)液中菌數(shù)>108/mL后,接入固體物料進行發(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℃,搖床轉速220rpm。
凝結芽孢桿菌培養(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℃,搖床轉速150rpm。
1.2 飼料發(fā)酵分組設置
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)箱進行培養(yǎng)。
1.3 檢測指標和方法
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%。
從實驗結果來看,凝結芽孢桿菌的發(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化霉菌毒素的分子,也即凝結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??紤]到復合菌種發(fā)酵對飼料原料的分解和轉化效果更好,在沒有拮抗作用的前提下,應優(yōu)先考慮復合菌種聯(lián)合發(fā)酵。
3 結論
本試驗通過枯草、凝結以及枯草和凝結聯(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養(yǎng)殖動物的抗病性能。通過本研究,可以認為,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。
責編/李雪敏