2结果和分析
2.1霉菌毒素降解菌的富集培养结果
图1不同深度猪粪溶液涂布接种于营养琼脂平板上的细菌生长结果
本实验的目标是获得能同时降解主要霉菌毒素的芽孢杆菌。为了减少非芽孢菌的影响,本实验将猪粪稀释液加热后用于培养。尽管如此,猪粪溶液在不高于1:1 000稀释时,涂布接种于营养琼脂平板上后,仍可长出大量菌落(见图1)。说明猪粪中的芽孢杆菌数量非常多,这在理论上为筛选出对呕吐毒素、玉米赤霉烯酮和黄曲霉毒素B1能同时降解的芽孢杆菌提供了可能性。为了进一步减少非芽孢菌对后续实验的影响,本实验对猪粪初次分离菌再一次加热后才用于富集培养。
本实验的富集培养进行了3次,每次培养时间为1周。采用较长的培养时间和反复富集培养有利于提高最终菌液中霉菌毒素降解菌的比例。
2.2霉菌毒素降解菌定向筛选的结果
本实验先用呕吐毒素进行定向筛选,结果获得10株对呕吐毒素降解率达70%以上的菌株,分别命名为ODS-1、ODS-2、ODS-3、ODS-4、ODS-5、ODS-6、ODS-7、ODS-8、ODS-9和ODS-10(见表1)。再用玉米赤霉烯酮对这10株细菌进行定向筛选,结果ODS-1、ODS-2、ODS-5和ODS-8对玉米赤霉烯酮的降解率也达到70%以上(见表2)。最后用黄曲霉毒素B1对ODS-1、ODS-2、ODS-5和ODS-8进行定向筛选,结果只有ODS-1对黄曲霉毒素B1的降解率达70%以上(见表3)。因此,本实验中筛选到的ODS-1对这3种霉菌毒素均有较好的降解率,是本研究的目标细菌。
2.3目标细菌的形态观察
ODS-1菌株在营养琼脂平板上生长迅速,培养时间较短时即可长成灰白色、半透明、圆形、表面光滑的菌落,培养时间较长时菌落表面可皱缩(见图2)。革兰氏染色镜检结果表明ODS-1菌株为革兰氏阴性杆菌(见图3)。
3讨论
图2 ODS-1在营养琼脂平板上生长时的菌落形态
图3 ODS-1细菌形态。A:革兰氏染色;B:美兰染色。
霉菌毒素对畜牧业和人类健康都有极大的危害。饲料中霉菌毒素的污染是一个普遍现象。虽然物理吸附是当前控制饲料霉菌毒素污染的主要途径,但物理吸附剂常常只对某一种霉菌毒素有较强选择性,对其他种类的霉菌毒素选择性不强,并且物理吸附剂还易导致对营养素的吸附,从而可能影响营养素的吸收。霉菌毒素的生物降解技术具有安全性高、特异性强的优点而被人们寄于厚望。以往的研究大多仅侧重于筛选对某一种霉菌毒素有降解作用的细菌。由于饲料中污染的霉菌毒素种类繁多,特别是黄曲霉毒素B1、呕吐毒素和玉米赤霉烯酮是最常见的霉菌毒素。所以,筛选能对这3种霉菌毒素都具有较好降解作用的细菌非常重要,有利于降低生产成本。许多研究表明,一些细菌对霉菌毒素的降解具有多能性,即能同时降解不同结构类型的霉菌毒素。例如,牛天贵等就筛选获得一株对黄曲霉毒素B1和赭曲霉毒素都具有较好降解作用的芽孢杆菌。徐剑宏等则筛选到一株不产芽孢的德沃氏菌,该菌对饲料中呕吐毒素、黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮的降解率分别达到95.3%、92.4%和75.6%。本研究中筛选到的ODS-1菌株对呕吐毒素、玉米赤霉烯酮和黄曲霉毒素B1的降解率也分别达到96.2%、94.6%和78.9%,这为将其开发成霉菌毒素降解菌剂奠定了基础。
和非芽孢菌相比,芽孢杆菌具有优良的抗逆性,能耐受饲料制料和贮存过程中的不利生存条件。因此,芽孢杆菌更有利于在实际生产中应用。同时,芽孢杆菌也常常是优良的益生菌,在畜禽的肠道中可以分泌消化酶,拮抗病原菌的生长。本研究从母猪粪便中筛选到一株对饲料中污染的主要霉菌毒素(呕吐毒素、玉米赤霉烯酮和黄曲霉毒素B1)均有较好降解作用的芽孢杆菌,为开发具有霉菌毒素降解功能的新型产酶益生素提供了新思路。对于ODS-1菌株的确切鉴定还需进一步研究。
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