BP神經網絡耦合遺傳算法優化嘔吐毒素降解菌發酵培養基

■杜 穩 孫 晶 趙一凡 孫長坡 尹 鵬 劉虎軍*

(1.國家糧食和物資儲備局科學研究院，北京 100037；2.國家糧食與物資儲備局標準質量中心，北京 100037)

脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（Deoxynivalenol, DON）又稱嘔吐毒素，是一種由禾谷鐮刀菌和粉紅鐮刀菌產生的單端孢霉烯族劇毒次級代謝產物，主要在作物生長、儲藏、加工等環節造成污染[1-2]。DON 污染嚴重影響了糧食、飼料以及相關產品品質及質量安全，對人和動物的生命健康造成重大威脅。研究表明，長期暴露于低劑量的DON 下，人和動物會產生慢性不良反應，甚至導致癌癥的發生[3-6]，當攝入過量的DON，會出現急性中毒癥狀，嚴重時導致直接死亡[7-8]。因此，去除糧油及飼料中的DON意義重大。

德沃斯氏菌（Devosiasp.）屬好氧型或者兼性厭氧型革蘭氏陰性菌，于1996 年由Nakagawa 等[9]根據16S rRNA序列分析和化學分類方法進行歸類劃分。近年研究表明該菌可以高效降解DON[10]，可以產生兩種降解酶（DepA和DepB），其中DepA作為氧化酶，DepB作為還原酶，作用于DON的3位羥基，使DON發生異構化，形成具有低毒性的DON異構體（3-epi-DON），從而達到安全高效降解DON的效果[11-14]。此外，動物毒理性和安全性評價表明德沃斯氏菌低毒且安全，動物有效性評價表明它可以有效緩解DON引起的平均日增重和平均日采食量降低、肝臟腫大等癥狀[10，15]。目前，對德沃斯氏菌的發酵工藝研究相對較少，因此，提高菌株發酵生物量，將該菌應用于飼料中的DON降解，在畜牧生產中具有良好的應用前景。

BP神經網絡（Back propagation neural network）是一種多層前反饋神經網絡，可以實現從輸入到輸出的任意非線性映射[16]?！?br>