玉米赤霉烯酮降解菌株的篩選及降解特性研究

段 錦 丁 軻,* 余祖華 李 旺 李元曉 何萬領 曹平華 趙龍妹 賈艷艷 王玉琴 劉 寧

(1.河南科技大學宏翔生物飼料實驗室，洛陽 471000；2.河南省動物疫病與公共衛生重點實驗室，洛陽 471000；3.河南省肉羊繁育工程技術研究中心，洛陽 471000)

霉菌毒素種類繁多，已發現報道的有300多種，玉米赤霉烯酮(zearalenone，ZEN)作為其中污染范圍最廣、毒性作用最大的霉菌毒素之一，已成為當下研究和監管的重點[1]。ZEN廣泛存在于各類谷物飼料中，并且能夠在食物鏈中積累，對人和動物健康造成巨大危害。ZEN具有類雌激素作用，與機體內源性雌激素雌二醇具有相似的化學結構，可以與雌激素競爭性結合雌激素受體，表現出一定的生殖毒性，引發人和動物機體的生殖系統障礙，例如高雌激素綜合征、假孕、流產以及子宮萎縮等[2-4]。此外ZEN的細胞毒性、免疫毒性以及致癌性也被廣泛證實并報道[5-8]。近幾年，我國的ZEN污染狀況十分嚴重。Shao等[9]利用液相色譜-串聯質譜(LC-MS/MS)技術對我國商用干犬食品中的霉菌毒素進行了檢測，其中ZEN的污染率在87.5%以上。在黑龍江、廣西與重慶等地各類原料和飼料樣品中常見霉菌毒素含量的檢測統計中發現，ZEN的超標率較往年呈明顯上升趨勢，其中在玉米副產品及寵物飼糧中ZEN的檢出率均達到100%[10]。由ZEN污染造成的動物生長緩慢、產品品質不良等已經成為飼料和食品安全中一個重大的農業和醫療問題，解決ZEN污染迫在眉睫。

目前，清除ZEN的方法主要包括物理、化學和微生物降解法。物理降解法主要是利用吸附、輻射和高溫等原理對ZEN進行處理，化學降解法主要是通過堿處理和氧化處理來降解ZEN毒素[11-12]。以上2種方法雖然都可以去除樣品中一定水平的ZEN毒素，但往往存在耗費成本高、二次污染、改變飼料營養成分和感官質量等弊端。生物降解法因其反應條件溫和、降解效率高以及降解產物安全無毒等優點，成為當下人們研究的熱點。金博文等[13]以環戊酮作為唯一碳源，從動物糞便中篩選了具有高效ZEN降解能力的多食鞘氨醇桿菌(Sphingobacteriummultivorum)，該菌株能在48 h內降解培養基中83%的ZEN。此外，酵母菌屬、鏈霉菌屬以及紅球菌屬的一些菌株均被證實具有ZEN降解能力[14-16]。目前，人們研究的熱點更多地集中于益生菌對ZEN的降解。大量研究表明，益生類芽孢桿菌種屬微生物具有高效的ZEN解毒能力，當它們作為生物添加劑用于動物生產中時，能夠提升動物的生長效率，改善動物產品品質[17]。Wang等[18]篩選了1株能在24 h內將培養基中的ZEN(10 μg/mL)完全降解的蠟樣芽胞桿菌(Bacilluscereus)，并且該菌株可以顯著緩解ZEN中毒引起的小鼠生殖系統障礙和肝臟毒性，增加腸道中乳酸菌的豐富度，維護小鼠腸道菌群健康；Wang等[19]從土壤樣品中分離出1株貝萊斯芽孢桿菌(Bacillusvelezensis)，37 ℃培養3 d后，能夠將7.45 μg/mL的ZEN完全降解，此外該菌株對小鼠的腎臟損傷有一定的緩解作用；Wang等[20]從雞大腸內容物中分離了1株賴氨酸芽孢桿菌(Bacilluslysine)，該菌株可在短時間內將培養基中的ZEN(32 μg/mL)完全還原為無毒的次級代謝產物。

Bacillus megaterium：巨大芽孢桿菌；Serratia marcescens：粘質沙雷氏菌；Bacillus safensis：安全芽孢桿菌；Bacillus subtilis：枯草芽孢桿菌；Bacillus amyloliquefaciens：解淀粉芽孢桿菌；strain：菌株。

本試驗從霉菌毒素污染嚴重的養殖場中采集了青貯飼料、發霉玉米、發酵玉米漿、土壤和動物糞便等樣品，以ZEN為唯一碳源，以降解率為指標篩選樣品中能有效降解ZEN的微生物，初步研究毒素降解機制，并優化菌株降解條件，評價菌株安全性，期望為生物降解ZEN提供良好的選擇。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及材料

試驗動物為8周齡BALB/c小鼠，體重為27～30 g，購自河南科技大學試驗牧場。樣品包括青貯飼料、發酵玉米漿、發霉玉米、羊糞便和土壤，均采自洛陽市周邊養殖場。

1.2 主要試劑

ZEN標準品，甲醇(分析純)，TIANGEN細菌基因組提取試劑盒，TIANGEN超薄瓊脂糖凝膠DNA膠回收試劑盒，ZEN酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測試劑盒(北京華安麥科生物技術有限公司)。

1.3 培養基

初篩培養基：KH2PO41.52 g，Na2HPO42.44 g，(NH4)2SO40.5 g，MgSO4·7H2O 0.2 g，CaCl20.05 g，pH調至7.0，蒸餾水1 L，121 ℃滅菌30 min。

LB液體培養基：胰蛋白胨1 g，酵母提取物0.5 g，氯化鈉1 g，蒸餾水100 mL，pH調至7.0，121 ℃滅菌30 min。

LB固體培養基：在上述LB液體培養基配方基礎上加入瓊脂粉2 g，pH調至7.0，121 ℃滅菌30 min。

1.4 儀器與設備

LDZX-50KBS型立式壓力蒸汽滅菌鍋，Genesy 96T型PCR擴增儀，湘儀H1650-W高速離心機，DNP-9272BS型電熱恒溫培養箱，SULUN SKY-2102型恒溫培養搖床，Thermo Muultiskan-FC型酶標儀，AOE UV1200型紫外可見分光光度計，BOXUN HHS-21-4型電熱恒溫水浴鍋，Tanon凝膠成像系統。

1.5 菌株篩選

1.5.1 ZEN降解菌株的初篩

對采集的樣品進行編號，分別稱取5 g處理后的樣品加入到含有100 mL無菌生理鹽水的錐形瓶中，于37 ℃、180 r/min恒溫搖床中振蕩富集4 h。取稀釋液1 mL加入到含有ZEN(2 μg/mL)的4 mL液體初篩培養基中，于37 ℃、180 r/min恒溫搖床中振蕩培養3 d，每個處理做3個重復，以此方法連續轉接5次。培養結束將上述處理各取1 mL培養液進行梯度稀釋涂布于LB固體培養基中，于37 ℃恒溫培養箱中培養16 h，挑取單菌落劃線接種于LB固體培養基上，以此方法純化3次，純化后的菌株于4 ℃保存。

1.5.2 ZEN降解菌株的復篩

將初篩得到的菌株在LB固體培養基中進行活化，挑取單菌落接種于4 mL LB液體培養基中，于37 ℃、180 r/min恒溫搖床中振蕩培養16 h。取40 μL培養液接種于含有ZEN(10 μg/mL)的4 mL LB液體培養基中，以不接菌的含有ZEN(10 μg/mL)的LB液體培養基為空白對照，于37 ℃、180 r/min恒溫搖床中振蕩培養48 h。根據玉米赤霉烯酮ELISA檢測試劑盒說明書，對菌株培養液進行處理，用酶標儀檢測培養液中ZEN的殘留量，計算菌株降解效率。

菌株降解效率(%)=100×(對照組
ZEN含量-試驗組ZEN含量)/
對照組ZEN含量。

1.6 ZEN降解菌株的鑒定

1.6.1 菌落及細菌形態學鑒定

將篩選的ZEN降解菌劃線接種于LB固體培養基上，于37 ℃恒溫培養箱中靜置培養24 h，觀察菌落形態，挑取單菌落，對菌體進行革蘭氏染色，光學顯微鏡下觀察細菌形態。

1.6.2 菌株16S rRNA鑒定

1.7 菌株對ZEN吸附降解情況研究

將活化后的ZEN降解菌接種于LB液體培養基中，37 ℃、180 r/min過夜培養，培養后的菌液等體積分成2份。其中一份置于4 ℃冰箱中保存待用，另一份在高壓蒸汽滅菌鍋中121 ℃滅菌處理20 min。將上述各組菌液于6 000 r/min條件下離心10 min，棄掉上清，用無菌磷酸鹽緩沖液(PBS)清洗菌體沉淀2次，再用含有ZEN(10 μg/mL)的等量無菌PBS重新懸浮菌體，以含有ZEN(10 μg/mL)的等量無菌PBS為空白對照，于37 ℃、180 r/min恒溫搖床中振蕩培養48 h，每個樣品設置3個重復。培養結束后，取5 mL培養液于12 000 r/min條件下離心10 min，保留上清待用，甲醇浸提菌體沉淀30 min，用ELISA檢測試劑盒分別檢測上清和沉淀中ZEN含量。

1.8 菌株降解ZEN的活性成分定位

將ZEN降解菌接種于LB液體培養基中過夜培養，菌株培養液于4 ℃、6 000 r/min條件下離心20 min，上清液過0.22 μm水系濾膜，4 ℃保存備用。菌體沉淀用無菌PBS清洗2次，再用無菌PBS重懸沉淀，利用手持超聲細胞破碎儀破碎菌體，4 ℃、12 000 r/min離心15 min，上清液過0.22 μm水系濾膜，獲得細胞內容物。經上述處理后，向無細胞上清液和細胞內容物中加入一定量的ZEN(10 μg/mL)，以含有相同濃度ZEN(10 μg/mL)的無菌PBS作為空白對照，于37 ℃、180 r/min恒溫搖床中振蕩培養48 h，用ELISA檢測試劑盒檢測各組中ZEN的殘留量。

在上述試驗基礎上，將發揮主要降解作用的部分做如下處理：1)加蛋白酶K(65 ℃，水浴2 h)；2)加蛋白酶K和1%十二烷基硫酸鈉(SDS)(65 ℃，水浴2 h)；3)熱處理(100 ℃水浴2 h)。將上述各組與ZEN(10 μg/mL)共培養，每個樣品做3個重復，于37 ℃、180 r/min恒溫搖床中振蕩培養48 h，ELISA試劑盒檢測各組中ZEN殘留量。

1.9 培養條件對菌株ZEN降解效率的影響

研究不同培養條件對菌株ZEN降解效率的影響，分別設置如下培養條件：接種量(2%、4%、6%、8%、10%)；溫度(22、27、32、37、42 ℃)；初始pH(4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0)；培養時間(0、2、4、6、8、10、12、14、16 h)。每個樣品設置3個重復，ELISA試劑盒檢測ZEN含量變化。

1.10 動物試驗

將60只雌性BALB/c小鼠進行分籠飼養，保持室溫22～25 ℃，相對濕度45%～60%條件下適應7 d，晝夜明暗交替。將小鼠隨機分為6組，每組10只，對6組小鼠進行不同處理，試驗分組見表1。每天按表中分組處理方式定時灌胃，連續灌胃15 d。第15天灌胃結束后，小鼠禁食12 h。第16天對小鼠進行處理，通過眼球采血法收集小鼠血液，4 ℃、5 000 r/min條件下離心10 min，收集血清保存于-20 ℃。斷頸處死所有小鼠，解剖收集小鼠臟器，包括肝臟、腎臟、胸腺、脾臟和子宮卵巢，稱重。計算臟器指數：

表1 試驗分組Table 1 Groups of experiment

臟器指數(%)=100×臟器重量/小鼠活重。

保存的血清用于小鼠血液生化指標的檢測，包括血清谷丙轉氨酶(GPT)、谷草轉氨酶(GOT)活性及總蛋白(TP)和尿酸(UA)含量等，檢測方法參照各指標對應的試劑盒說明書。

1.11 數據處理

試驗數據用“平均值±標準誤”形式表示，采用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析，P<0.05表示差異顯著。部分數據使用Origin 2019軟件進行處理與圖形繪制。

2 結果與分析

2.1 玉米赤霉烯酮降解菌株的篩選

從采集的飼料、土壤和動物糞便等樣品中分離得到了156株菌株用于ZEN降解菌的初篩。以含有ZEN(2 μg/mL)的初篩培養基對156株菌株進行分離培養，得到生長穩定、狀況良好的菌株9株，其中1株來源于土壤樣品編號為MRS-T6，2株來源于糞便樣品編號分別為YPD-F1和YPD-F4，2株來源于青貯飼料編號分別為MLS-H1和MLS-H32，4株來源于發酵玉米漿樣品編號分別為NA-J6、NA-J21、MLS-J8、MLS-J11。將初篩得到的9個菌株與含有ZEN(10 μg/mL)的培養基共培養48 h后，檢測菌株ZEN降解效率，由圖1可知，菌株NA-J21和菌株MLS-H32的ZEN降解效率相對較高，分別為71.3%和61.5%，因此選取這2株菌進一步研究。

其中：Δe13為微分算子，由微分旋轉矩陣減去單位陣得來；δθ13x、δθ13y、δθ13z分別表示定位器1的z方向主動移動副與理想x，y，z軸的角度誤差。δP表示托架中心點相對于基坐標系的位置誤差，δP=(δxp,δyp,δzp)T；δl13表示定位器1的z方向位置度誤差，δl21、δl23、δl33、δl43定義類似；表示定位器i對應的球鉸中心相對于托架坐標系原點的位置誤差，表示托架坐標系相對于基坐標系旋轉矩陣的微分,

圖1 不同菌株ZEN降解效率Fig.1 ZEN degradation rate of different strains

2.2 ZEN降解菌株的鑒定

2.2.1 菌落和細菌形態學鑒定

由圖2可知，菌株NA-J21菌落為圓形，邊緣不規則，有隆起，呈乳白色，光學顯微鏡下革蘭染色陽性，菌體呈短桿狀，有芽孢；菌株MLS-H32菌落呈鋸齒狀，表面粗糙不透明，邊緣不整齊，呈乳白色，干燥皺褶，光學顯微鏡下革蘭氏染色陽性，菌體呈桿狀，有芽孢。

圖2 菌株NA-J21和MLS-H32菌落形態(a、c)及革蘭氏染色(b、d)Fig.2 Colony morphology(a，c)and Gram stain(b，d)of NA-J21 and MLS-H32 strains(1 000×)

2.2.2 菌株的16S rRNA鑒定

PCR擴增菌株基因序列，瓊脂糖凝膠電泳檢測結果可見清晰目的條帶，2株菌的基因序列長度均約為1 450 bp。將測序結果在NCBI中經BLAST對比，利用MEGA 7.0軟件構建系統發育樹，結果如圖3所示，菌株NA-J21與解淀粉芽孢桿菌的16S rRNA序列相似度達到99%以上，因此鑒定為解淀粉芽孢桿菌；菌株MLS-H32與枯草芽孢桿菌的16S rRNA序列的相似性最高，達到99%以上，因此鑒定為枯草芽孢桿菌。

2.3 菌株降解特性的研究

由圖4可知，菌株NA-J21和MLS-H32活細胞反應體系的ZEN降解效率均明顯高于滅活細胞體系，說明菌株NA-J21與MLS-H32對ZEN的解毒能力主要是由于菌株的降解作用，同時細菌細胞壁對ZEN有一定吸附作用。此外，滅活細胞菌體對ZEN的清除率均高于活細胞菌體，分析原因可能是由于加熱過程中，熱處理使菌體細胞壁的肽聚糖和多聚糖的肽鍵或者糖苷鍵斷裂，細胞壁的肽聚糖結構變薄、孔徑增大，導致菌體的ZEN吸附效率增加。

進一步研究菌株不同活性成分的ZEN降解情況，由圖5可知，菌株NA-J21和MLS-H32無細胞上清液對ZEN降解效率均明顯高于細胞內容物，說明2種微生物發揮ZEN降解能力的活性物質主要存在于胞外。對菌株無細胞上清液進行不同處理，37 ℃培養48 h后，菌株NA-J21和MLS-H32無細胞上清液的ZEN降解效率分別為68.2%和60.3%；經蛋白酶K處理后，菌株ZEN降解效率有明顯下降；加蛋白酶K和SDS共同處理后，菌株ZEN降解效率分別下降至5.5%和2.6%；100 ℃水浴2 h處理后，菌株降解效率有明顯降低。以上結果說明，2株菌發揮主要ZEN降解作用的胞外活性物質是細胞分泌的胞外酶。此外，菌株NA-J21可能對高溫具有一定的耐受性。

活細胞：viable cell；滅活細胞：inactivated cell；活細胞菌體：viable cell bacteria；滅活細胞菌體：inactivated cell bacteria。

2.4 培養條件對菌株ZEN降解效率的影響

2.4.1 接種量對菌株ZEN降解效率的影響

由圖6可知，37 ℃培養48 h，接種量在1.0%～2.0%時，菌株NA-J21的ZEN降解效率隨著接種量增加逐漸增大，最大達到71.7%，接種量大于2.0%時，ZEN降解效率有所降低。當菌株接種量在1.0%～2.5%時，菌株MLS-H32的ZEN降解效率與接種量呈正相關，降解效率最大達到62.1%，之后隨著接種量增大，降解效率有所下降。當菌株達到最佳接種量后，隨著接種量增大，細菌無法充分利用培養基中的能量來滿足自身生長，導致菌株ZEN降解效率有所降低。因此，菌株NA-J21和MLS-H32最佳接種量分別為2.0%和2.5%。

圖6 接種量對ZEN降解效率的影響Fig.6 Effects of inoculation amount on ZEN degradation rate

無細胞上清：acellular supernatant；細胞內容物：cellular contents。

2.4.2 初始pH對菌株ZEN降解效率的影響

由圖7可知，在最佳接種量下，37 ℃培養48 h，培養基不同初始pH對菌株的ZEN降解效率影響較大。在pH為4.0～7.0，隨著pH的增大，菌株降解效率隨之增大。當pH為7.0時，菌株NA-J21和MLS-H32對的ZEN降解效率達到最大，其中菌株NA-J21為69.1%，菌株MLS-H32為61.2%，pH大于7.0時，菌株降解效率也有所下降。因此，培養基初始pH為7.0時，菌株NA-J21和MLS-H32能夠發揮最大ZEN降解效率。

圖7 pH對ZEN降解效率的影響Fig.7 Effects of pH on ZEN degradation rate

2.4.3 溫度對菌株ZEN降解效率的影響

由圖8可知，在最佳接種量和初始pH 7.0條件下培養48 h，溫度對于菌株ZEN降解效率的影響較大。菌株NA-J21在37 ℃培養條件，能夠發揮最大ZEN降解效率，為71.6%；

圖8 溫度對ZEN降解效率的影響Fig.8 Effects of temperature on ZEN degradation rate

菌株MLS-H32在32 ℃的培養條件下能夠發揮最大降解效率，為62.7%；隨著最適培養溫度的改變，菌株的ZEN降解效率有所下降，分析原因可能是由于不同培養溫度一定程度上抑制了細菌的生長，使得細菌產酶能力下降，降解ZEN的酶活性降低。

2.4.4 培養時間與菌株ZEN降解效率的關系

設置培養基初始pH為7.0，由圖9可知，37 ℃條件下，隨著培養時間增長，菌株NA-J21活菌數逐漸增大，ZEN降解效率隨之升高，在12 h時達到71.5%，12 h之后趨于穩定，此時菌株NA-J21活菌數為7.6×109CFU/mL；32 ℃條件下，隨著培養時間增長，菌株MLS-H32活菌數逐漸增大，ZEN降解效率隨之升高，在14 h時達到62.5%，14 h之后趨于穩定，此時菌株MLS-H32活菌數為9.2×109CFU/mL。

圖9 培養時間對ZEN降解效率的影響Fig.9 Effects of culture time on ZEN degradation rate

2.5 動物試驗結果

由表2可知，菌株NA-J21和MLS-H32培養液灌胃小鼠15 d后，對照組和試驗組相比，各臟器指數無顯著差異(P>0.05)，表明菌株NA-J21和MLS-H32不會對小鼠臟器造成損傷。試驗組與對照組相比，肝臟、腎臟和子宮卵巢指數顯著增大(P<0.05)，脾臟和胸腺指數顯著下降(P<0.05)，小鼠主要表現胸腺萎縮和子宮腫大，表明ZEN能夠對小鼠臟器造成一定的損傷。對小鼠同時灌胃ZEN和ZEN降解菌，結果發現與ZEN灌胃組相比，小鼠的肝臟、腎臟和子宮卵巢指數均顯著降低(P<0.05)，脾臟和胸腺指數均顯著增大(P<0.05)。結果表明菌株NA-J21和MLS-H32能夠緩解ZEN引起的小鼠臟器損傷，具有一定安全性。

表2 菌株NA-J21和MLS-H32對小鼠臟器指數的影響Table 2 Effects of NA-J21 and MLS-H32 strains on organ indexes in mince %

由表3可知，與對照組相比，試驗組小鼠血清GPT、GOT活性及尿素(Urea)、UA含量顯著增加(P<0.05)，TP和白蛋白(ALB)含量顯著下降(P<0.05)，表明ZEN處理對小鼠的肝臟、腎臟等功能造成了一定損傷。與對照組相比，試驗組1和3之間差異不顯著(P>0.05)。此外，同時灌胃ZEN和ZEN降解菌的試驗組2、4與試驗組1、3之間顯示出較小的差異。以上結果表明，菌株NA-J21和MLS-H32能夠緩解ZEN引起的小鼠血清生化指標變化，對小鼠受到的ZEN損傷起到一定的保護作用。

表3 菌株NA-J21和MLS-H32對小鼠血清生化指標的影響Table 3 Effects of NA-J21 and MLS-H32 strains on serum biochemical indexes in mice

3 討 論

ZEN廣泛存在于各種飼料原料中，主要由鐮刀菌屬菌株產生，是動物飼用產品中毒性作用最大的霉菌毒素之一，能夠引起動物機體的生殖機能障礙和免疫系統損傷等臨床癥狀，使得動物生產效率低下、品質不良，對畜牧業造成了巨大經濟損失。近年來，微生物降解ZEN受到廣泛關注，其中多種益生類芽孢桿菌被證實具有高效的ZEN降解能力。Hsu等[21]研究了1株地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)CK1菌株的ZEN降解能力，發現該菌株在高溫和酸性條件下對ZEN均能保持65%以上的降解效率，對常見致病菌有一定的抑制效果，并且具有良好的耐酸和耐膽鹽等益生菌活性。本試驗以ZEN為唯一碳源，從ZEN污染嚴重的發霉飼料以及發酵玉米漿中分離篩選了2株ZEN降解菌，分別為解淀粉芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌，37 ℃培養48 h后，菌株對培養基中ZEN的清除率分別達到71.3%和61.5%。

利用解淀粉芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌降解ZEN的研究已有報道，Lee等[22]研究的解淀粉芽孢桿菌LN菌株能在36 h內降解培養基中92%的ZEN，安全性評價結果證實該菌株不產腸毒素，同時具有耐酸、耐膽鹽和抑制病原菌生長等益生菌活性，是作為飼料添加劑降解飼料中ZEN的良好選擇；張晨曦等[23]從糧食樣品中獲得1株解淀粉芽孢桿菌NS2菌株，能在72 h內降解96.0%的ZEN(5 μg/mL)，同時可以產生具有抗菌作用的次級代謝產物，抑制大腸桿菌、鼠傷寒沙門菌(Salmonellatyphimurium)等常見致病菌的生長，具有良好的抑菌性；魏單平等[24]從兔糞便中篩選了1株解淀粉芽孢桿菌H6菌株，該菌株在72 h內能夠降解95.6%的ZEN(1 μg/mL)；Ju等[25]研究的枯草芽孢桿菌培養48 h后，對ZEN降解效率達到87%。本試驗中篩選的菌株ZEN降解效率稍低于上述芽孢桿菌，可能是由于菌種間的差異造成的，另外培養條件不同也會影響菌株的產酶能力，從而使菌株的降解能力表現出一定差異。

本試驗通過對菌株不同活性部位降解ZEN的研究，初步探明了菌株的ZEN降解機制包括酶降解和細胞壁吸附2種，其中酶降解發揮主要降解作用，為提取細胞胞外酶，制作添加劑用于實際生產中提供了一定理論基礎。動物試驗表明菌株NA-J21和MLS-H32不會對小鼠機體造成危害，對于ZEN中毒引起的小鼠臟器損傷具有一定治療作用。益生菌作為飼料生物添加劑應用于畜牧生產中，在降解霉菌毒素的同時還能夠達到改善動物生長水平，維護動物機體健康的目的[26-27]。芽孢桿菌因其來源廣泛、易于生存和篩選、有ZEN降解能力的菌株種類繁多、益生效果好、降解效率普遍較高等優點，受到了越來越多的關注。Hanif等[28]從解淀粉芽孢桿菌FZB42中提取得到了一種脂肽化合物泛革素，該物質可以改變細胞膜結構和通透性，破壞真菌細胞壁，影響細胞器作用，抑制DNA的合成，從而有效限制ZEN毒素的產出。此外，枯草芽孢桿菌也常作為感受態細胞用于基因克隆中，對ZEN降解酶的重組質粒進行表達。Azam等[29]將2種ZEN降解酶構建成重組融合酶，該重組酶具有雙重霉菌毒素降解能力，為微生物酶降解在實際生產中的應用提供了另一種選擇。解淀粉芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌都是經認定的安全益生菌[30]，能夠分泌多種蛋白質和抗生素，具有良好的霉菌毒素降解能力和抑菌效果。它們還可以通過改善動物腸道健康，提升機體對飼料中營養物質的吸收率，從而提高動物生長水平，在降解ZEN毒素酶制劑的開發和應用方面具有良好的前景。

4 結 論

通過以ZEN為唯一碳源的分離篩選，得到了2株能有效降解ZEN的菌株NA-J21和MLS-H32，經鑒定分別為解淀粉芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌。菌株NA-J21和MLS-H32主要通過分泌胞外酶發揮降解作用，對ZEN的降解效率分別為71.3%和61.5%。菌株NA-J21降解ZEN的最適條件為：接種量2.0%，初始pH 7.0，溫度37 ℃，培養時間為12 h；菌株MLS-H32的最佳ZEN降解條件為：接種量2.5%，初始pH 7.0，溫度32 ℃，培養時間為14 h。菌株NA-J21和MLS-H32對于ZEN引起的小鼠臟器損傷具有一定的保護作用。