微生物降解霉菌毒素的研究进展

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1、作者简介：张高娜（1984—），女，汉族，河南正阳人，硕士主要研究方向：单胃动物营养、环境与生产通讯地址：山东省泰安市宝来利来生物工程股份有限公司研究院山东泰安271000作者邮箱：gaona52@yahoo.com.cn微生物降解霉菌毒素的研究进展张高娜*，张建梅，谷巍（山东宝来利来生物工程股份有限公司，山东泰安271000）摘要：霉菌毒素（mycotoxin）是霉菌在生长过程中产生的次级代谢产物，具有高毒性和强致癌性，对畜牧业生产造成严重的危害。本文就畜牧生产过程中常见的几种霉菌毒素的种类、毒性机理及生物脱毒等方面作一综述。关键词：霉菌毒素；微生物；生物降解；毒性机理Resea

2、rchProgressonmicrobialdegradationofthemycotoxinZhangGao-naZhangJian-meiGuWei(BoraLeeShandongtobio-engineeringCo.,Ltd.,Tai'an,Shandong,271000)Abstract:Mycotoxinarefungalsecondarymetabolitesproducedintheprocessofgrowth,highlytoxicandcarcinogenic,causedseriousharmtothelivestockproduction.Inthispa

3、per,livestockproductionprocessofseveralcommonspeciesofmycotoxins,toxicmechanismandbiologicaldetoxificationofreviewed.Keywords:mycotoxin;microorganism;biodegradation;toxicmechanism1.引言霉菌毒素是由霉菌产生的次生代谢产物，分子量在几百到几千道尔顿，没有抗性，但有热稳定性，不因加热而被破坏。因物理和化学的去毒方法存在一些弊端，故生物降解法作为一种安全、高效、环保的方法倍受畜牧生产者的关注。霉菌种类繁多，其有

4、毒代谢物也具有多样性，现已知的霉菌毒素就有200多种。本文就在动物生产过程中，常见霉菌毒素的种类、毒性机理及生物脱毒等方面进行了综述。2.霉菌毒素的种类、结构特征和产生条件2.1霉菌毒素的种类霉菌毒素是霉菌在生长过程中产生的次级代谢产物，特别是曲霉菌、镰刀霉、青霉菌、链格孢菌等真菌产生。这些霉菌毒素是由几百种化学成分不同的有毒化合物组成，目前已发现有33属164种霉菌产生200多种霉菌毒素[1]，其中最常见的霉菌毒素有黄曲霉毒素、赭曲霉毒素A、单端孢霉烯、玉米赤霉烯酮和伏马菌素。52.2霉菌毒素的结构特征霉菌毒素大致可分为三种结构：(1)刚性共面苯环结构，如黄曲霉毒素；(2)部分共

5、面结构，如玉米赤霉烯酮和赫曲霉毒素；(3)没有共面的倍半萜烯结构，如呕吐毒素和T-2毒素。在这三种结构中，第一种毒素最容易被吸附，第二种次之，第三种较难被吸附。2.3霉菌毒素的产生条件霉菌是一种多细胞微生物，可通过种子或孢子两种形式繁衍后代。在条件较好的情况下，以种子形式繁衍；在条件不适宜时，以孢子形式繁衍。一种霉菌可以产生多种不同的霉菌毒素，相反，不同的霉菌可以产生一种相同的霉菌毒素。霉菌毒素的产生条件为：营养物质、氧气、水分和温度。任何碳水化合物都可作为霉菌的营养来源。在养殖生产中，动物饲料及其原料都是霉菌最佳的营养来源。当空气中的含氧量在1%以上，湿度达75%时，霉菌就能从空

6、气中摄取所需的氧气和水分进行生长。霉菌及其孢子可以在很大的温度范围内生长，其最适生长温度为：25℃-35℃。3霉菌毒素的毒性机理3.1抑制蛋白质、DNA和RNA的合成黄曲霉毒素和玉米赤霉烯酮毒素能够抑制蛋白质、DNA和RNA的合成，从而导致细胞周期紊乱，使丙二醛的浓度增加。此外，黄曲霉毒素还能直接作用于核酸合成酶，抑制mRNA的合成，进一步抑制DNA的合成。研究表明，AFB1被细胞色素P450（CYP450）酶氧化成代谢物AFB1-8、9-环氧化合物，其与鸟嘌呤N7共价结合，在目标细胞中形成AFB1-N7-鸟嘌呤化合物，从而使核苷酸上的G被T取代，DNA被修复、损伤、突变，最后导致

7、癌变[2]。庄振宏[3]等（2010）采用双向电泳和质谱分析等方法分析了AFB1对小鼠肝脏蛋白表达的影响。结果表明，AFB1不仅使小鼠逐渐消瘦，肝脏组织出现病变，还能诱导或抑制肝脏部分蛋白的表达。霍星华等[4](2008)研究认为，DON具有很强的细胞毒性，不仅对生长较快的细胞有损伤作用，还对蛋白质的合成有抑制作用。3.2改变细胞膜结构，诱导细胞凋亡有研究报道，肠道粘膜吸收功能减弱的主要原因是霉菌毒素抑制了蛋白质的合成和诱导了肠道细胞的凋亡。梁梓森等[5]（2009）