玉米赤霉烯酮降解菌的筛选鉴定及降解效果评价

摘要

【目的】筛选高效实用的玉米赤霉烯酮(ZEN)降解菌株,并初步探究其降解机制及降解效果。【方法】以ZEN为唯一碳源,从发霉饲料和土壤样品中筛选菌株,通过形态学观察、16S rDNA测序分析对菌株进行鉴定;以培养时间为变量对菌株生长速率和ZEN降解率进行相关分析;通过测定菌株不同活性成分及失活处理后的ZEN降解率对降解活性物质进行初步分析定位;对比探究硫酸铵沉淀法(硫酸铵饱和度分别为30%,40%,50%,60%,70%和80%)和单宁-聚乙二醇法(单宁质量浓度分别为2,5,10,15和20 mg/mL;聚乙二醇质量浓度分别为6,8,10,12和14 mg/mL)对粗降解酶的提取效果;通过SDS-PAGE凝胶电泳测定目标活性蛋白的分子质量,最后以菌株和粗酶液调节霉变玉米粉的水分质量分数,测定ZEN的降解效果。【结果】筛选得到试验菌株XJ-140,经鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),该菌在培养24 h时可降解93.75%的ZEN(2μg/mL)。菌株XJ-140以胞外酶降解ZEN为主,同时辅以细胞壁吸附。硫酸铵沉淀法(硫酸铵饱和度60%)和单宁-聚乙二醇法(最优单宁质量浓度为10 mg/mL,最优聚乙二醇质量浓度为10 mg/mL)提取粗降解酶的ZEN降解率分别为37.14%和51.49%,单宁-聚乙二醇法提取效果更优。初步推断目标活性蛋白的分子质量在61 ku或28 ku。此外,菌株XJ-140的发酵液和粗酶液均能够降解霉变玉米粉中的ZEN。【结论】筛选的菌株XJ-140通过胞外酶降解ZEN,实际应用中对ZEN污染的玉米粉有一定清除效果。