降解呕吐毒素菌株的筛选及其体内降解研究

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1、分类号：：Ｑ８１学校代码１０６９７：密级：公开学号２０１５３１６３９＿々赠６５士专业字位ｉ２文ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒ降解呕吐毒素菌株的筛选及其体内降解研究学科名称：生物工程作者：郭倩債指导老师：沈立新教授西北大学学位评定委员会二〇一八年IsolationandcharacterizatiIsolationandcharacterizationofonofBacillusLicheniformis.YB9straincapableofdeoxynival

2、enoldegradationandintestinalfloramodulationinmiceAthesissubmittedtoNorthwestUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinBioengineeringByGuoQianqianSupervisor:ShenLixinProfessorJune2018摘要摘要呕吐毒素（Deoxynivalenol,DON）是一种霉菌毒素，是目前谷物类中污染最为严重的真菌毒素，给人类和动物造成很大的危害。在2016年至2017年期间，研

3、究者对中国不同省饲料中DON污染情况进行调查，共收集了1569个样本，DON的污染率达88%，测得样本中呕吐毒素含量为2.3-729.2μg/kg。生物降解法是利用微生物进行物质分解，是最安全有效的毒素降解方法。本课题通过对土壤进行高温处理后富集培养，通过酶联免疫方法，检测各菌株对呕吐毒素的降解能力，发现编号为YB9的菌株对呕吐毒素具有较好的降解作用，降解率达61.6%。通过形态鉴定、革兰氏染色、生理生化实验及16SrDNA分子手段鉴定，确定YB9菌株为地衣芽孢杆菌。优化其发酵条件，探索最佳降解作用，优化的培养条件为：接种量0.5%，37℃，240rpm，pH=9。YB9菌株在DO

4、N1µg/mL的20mL液体肉汤培养基中培养48h降解效果最佳，降解率达82.67%。进一步研究降解菌株在体内对DON的降解作用及对肠道菌群多样性的影响。首先通过体外模拟胃酸环境确定其高存活率。利用Balb/C小鼠建立动物模型，通过脏器指数、血清指标水平和病理组织观察，研究降解菌株YB9在体内对呕吐毒素降解效果。结果显示，与对照组相比，呕吐毒素可造成小鼠肝脏损伤，其脏器指数显著降低（p<0.05），AST和ALT含量显著增加（p<0.05），出现凋亡肝细胞；肾脏指数显著增加（p<0.05），肌酐含量显著增加（p<0.05），肾小体增大，肾脏发生炎症；脾脏指数显著降低（p<0.05）

5、，IgG和IgM的含量显著降低（p<0.05），脾脏发生轻度萎缩，白髓结构被破坏，无生发中心，红髓和白髓的交界边缘区受损消失。YB9组小鼠肝脏、脾脏指数和IgM含量显著降低（p<0.05），但肾脏指数、其他血清指标及病理组织图未呈现显著变化，没有显著影响肝脏和脾脏功能。YB9+呕吐毒素组肝脏指数和IgM含量与对照组相比呈显著降低（p<0.05），但其他脏器指数，血清指标和组织与对照组无显著差异，表明在DON存在时，YB9菌株能发挥保护作用使机体不受DON损害，恢复宿主脏器的功能。利用菌群16SrDNA序列相似性对小鼠肠道菌群多样性进行检测，研究降解菌株对动物肠道菌群的作用。结果表明

6、：与对照组相比，呕吐毒素组Simpson指数明显增加，I西北大学硕士学位论文厚壁菌门、乳杆菌属和Turcibacter菌的丰度增加；YB9组Simpson指数未发生明显变化，厚壁菌门和乳杆菌属丰度为降低，拟杆菌门增加；YB9+呕吐毒素组Simpson指数未发生较大变化，菌群其他物种组成与对照组相似，未发现明显变化，粪杆菌的丰度增加，。表明DON能严重影响小鼠肠道菌群的分布，使具有抗炎作用的菌属增加，而YB9菌株在DON存在时能发挥积极作用，使肠道群落稳态不被破坏，维持平衡，其机制还有待进一步研究。关键词：呕吐毒素，地衣芽孢杆菌，脏器，肠道菌群，小鼠IIABSTRACTABSTRAC

7、TDeoxynivalenol(DON)isthemostwidelycontaminatedfungaltoxininthecurrentcrop,causinggreatharmtohumansandanimals.ThesurveyonDONpollutioninChinafrom2016to2017showedthat88%ofthecollected1569sampleswascontaminatedbyDONandthecontentofDONis2.3t