【科学网】邓诣群团队研究首次分离鉴定DON脱环氧代谢菌

撰写时间:2018-02-07来源:华南农业大学

来源:http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2018271763257445790.shtm 日期:2018年2月7日


 脱氧雪腐镰刀菌烯醇,简称DON,俗称呕吐毒素,是由禾谷镰刀菌等真菌产生的次生代谢产物,广泛污染玉米、小麦等粮食作物和饲料原料。近年来,多项饲料和饲料原料中霉菌毒素含量抽样调查中,DON的检出率均在95%以上,平均含量也远远超过我国DON的限量标准(1.0 mg/kg,国标GB 2761-2011)。

  DON的毒性主要表现为动物急性和慢性中毒。急性中毒的动物主要表现为站立不稳、反应迟钝、食欲下降和呕吐等。慢性中毒主要表现为体重增加减慢、免疫毒性、生殖毒性、致畸和致突变作用等。除了动物的急性和慢性中毒外,DON也可导致人类中毒,如食物中毒性白细胞缺乏症(ATA)等。

  如何减少DON对畜禽和人类的危害,保障畜禽产品安全及人类健康,一直是畜牧兽医领域的焦点问题。由于物理和化学方法防控霉菌毒素的局限性,畜牧兽医从业者和领域内科学家普遍认为,探寻霉菌毒素生物防控方法是畜禽健康养殖和畜禽产品安全控制的迫切需要。DON等结构类似霉菌毒素的主要毒性基团是其C12,13位的环氧键。筛选鉴定DON脱环氧代谢菌株一直是霉菌毒素生物防控研究领域的热点和难点。

  华南农业大学邓诣群教授研究团队,经过多年研究,综合宏基因组测序等多种手段,多次改良肠道菌群培养方法,国内首次分离鉴定出一株可高效代谢DON的细菌,命名为Eggerthella sp. D II-9。该菌株可将DON转化为毒性降低至原型1/55的脱环氧产物DOM-1。进一步研究表明该菌株为革兰氏阳性菌,菌株大小0.2–0.3?×?0.7–1.0?μm。全基因组测序表明该菌株基因组大小为3.79 Mb, GC含量59.49%,预测编码3358个蛋白质。该菌株环境适应性强,可在20–45℃,pH 5–10的条件下,24 h左右,100%将DON代谢为DOM-1。除DON外,Eggerthella sp. D II-9还可代谢与DON结构相似的同族霉菌毒素T-2三醇、T-2四醇和HT-2。

  目前,全球范围内仅成功分离鉴定四株DON脱环氧代谢菌株。本文报道的Eggerthella sp. D II-9具有明显的高效优势。早期报道的BBSH797代谢25 μg/ml的DON需2周左右,Bacillus sp. LS100 和SS3代谢100 μg/ml DON需要72 h以上,本文报道的Eggerthella sp. D II-9在24 h左右可完全代谢100 μg/ml 的DON。该菌株在动物饲料和食品加工领域有较好的应用前景,有望应用于DON脱毒代谢工程菌的制备和饲料脱毒等。

  相关研究发表在Food and Chemical Toxicology(2018 February, 112: 310-319)上,授权国家发明专利2项。研究工作得到了国家重点研发计划和广东省自然科学基金团队项目等的支持。(来源:科学网)


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