降解嘔吐毒素菌株的篩選及其體內(nèi)降解研究

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1、分類號：：Ｑ８１學校代碼１０６９７：密級：公開學號２０１５３１６３９＿々贈６５士專業(yè)字位ｉ２文ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒ降解嘔吐毒素菌株的篩選及其體內(nèi)降解研究學科名稱：生物工程作者：郭倩債指導老師：沈立新教授西北大學學位評定委員會二〇一八年IsolationandcharacterizatiIsolationandcharacterizationofonofBacillusLicheniformis.YB9straincapableofdeoxynival

2、enoldegradationandintestinalfloramodulationinmiceAthesissubmittedtoNorthwestUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinBioengineeringByGuoQianqianSupervisor:ShenLixinProfessorJune2018摘要摘要嘔吐毒素（Deoxynivalenol,DON）是一種霉菌毒素，是目前谷物類中污染最為嚴重的真菌毒素，給人類和動物造成很大的危害。在2016年至2017年期間，研

3、究者對中國不同省飼料中DON污染情況進行調(diào)查，共收集了1569個樣本，DON的污染率達88%，測得樣本中嘔吐毒素含量為2.3-729.2μg/kg。生物降解法是利用微生物進行物質(zhì)分解，是最安全有效的毒素降解方法。本課題通過對土壤進行高溫處理后富集培養(yǎng)，通過酶聯(lián)免疫方法，檢測各菌株對嘔吐毒素的降解能力，發(fā)現(xiàn)編號為YB9的菌株對嘔吐毒素具有較好的降解作用，降解率達61.6%。通過形態(tài)鑒定、革蘭氏染色、生理生化實驗及16SrDNA分子手段鑒定，確定YB9菌株為地衣芽孢桿菌。優(yōu)化其發(fā)酵條件，探索最佳降解作用，優(yōu)化的培養(yǎng)條件為：接種量0.5%，37℃，240rpm，pH=9。YB9菌株在DO

4、N1μg/mL的20mL液體肉湯培養(yǎng)基中培養(yǎng)48h降解效果最佳，降解率達82.67%。進一步研究降解菌株在體內(nèi)對DON的降解作用及對腸道菌群多樣性的影響。首先通過體外模擬胃酸環(huán)境確定其高存活率。利用Balb/C小鼠建立動物模型，通過臟器指數(shù)、血清指標水平和病理組織觀察，研究降解菌株YB9在體內(nèi)對嘔吐毒素降解效果。結(jié)果顯示，與對照組相比，嘔吐毒素可造成小鼠肝臟損傷，其臟器指數(shù)顯著降低（p<0.05），AST和ALT含量顯著增加（p<0.05），出現(xiàn)凋亡肝細胞；腎臟指數(shù)顯著增加（p<0.05），肌酐含量顯著增加（p<0.05），腎小體增大，腎臟發(fā)生炎癥；脾臟指數(shù)顯著降低（p<0.05）

5、，IgG和IgM的含量顯著降低（p<0.05），脾臟發(fā)生輕度萎縮，白髓結(jié)構(gòu)被破壞，無生發(fā)中心，紅髓和白髓的交界邊緣區(qū)受損消失。YB9組小鼠肝臟、脾臟指數(shù)和IgM含量顯著降低（p<0.05），但腎臟指數(shù)、其他血清指標及病理組織圖未呈現(xiàn)顯著變化，沒有顯著影響肝臟和脾臟功能。YB9+嘔吐毒素組肝臟指數(shù)和IgM含量與對照組相比呈顯著降低（p<0.05），但其他臟器指數(shù)，血清指標和組織與對照組無顯著差異，表明在DON存在時，YB9菌株能發(fā)揮保護作用使機體不受DON損害，恢復宿主臟器的功能。利用菌群16SrDNA序列相似性對小鼠腸道菌群多樣性進行檢測，研究降解菌株對動物腸道菌群的作用。結(jié)果表明

6、：與對照組相比，嘔吐毒素組Simpson指數(shù)明顯增加，I西北大學碩士學位論文厚壁菌門、乳桿菌屬和Turcibacter菌的豐度增加；YB9組Simpson指數(shù)未發(fā)生明顯變化，厚壁菌門和乳桿菌屬豐度為降低，擬桿菌門增加；YB9+嘔吐毒素組Simpson指數(shù)未發(fā)生較大變化，菌群其他物種組成與對照組相似，未發(fā)現(xiàn)明顯變化，糞桿菌的豐度增加，。表明DON能嚴重影響小鼠腸道菌群的分布，使具有抗炎作用的菌屬增加，而YB9菌株在DON存在時能發(fā)揮積極作用，使腸道群落穩(wěn)態(tài)不被破壞，維持平衡，其機制還有待進一步研究。關(guān)鍵詞：嘔吐毒素，地衣芽孢桿菌，臟器，腸道菌群，小鼠IIABSTRACTABSTRAC

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