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黄曲霉毒素是农牧业和食品工业的重大威胁,每年全世界有四分之一以上的谷物受真菌毒素污染,造成巨大的经济损失,引起国际社会广泛关注。本文主要对施氏假单胞菌F4降解黄曲霉毒素B1(AFB1)的特点,降解产物的分离鉴定,以及降解产物的致突变性等进行了研究,主要研究内容及结果如下:1.采用蛋白酶K和SDS处理法对AFB1的酶解作用进行了研究。以F4悬浮液进行AFB1(5μg/mL)的降解,共培养72h后降解率达86.6%,至102h检测不到AFB1残留。SDS处理的细胞悬浮液降解能力显著下降,仅为未处理组的10%。对不同时间点取到的降解液上清继续保温48h后,检测残留毒素降解情况,发现60h的降解液上清对残留AFB1降解效果最好,相对60h的初始毒素残留,降解率达84.26%。利用蛋白酶K和SDS分别对60h的降解液上清进行处理后,继续作用48h,降解率分别下降至45.42%和13.62%。表明蛋白酶K和SDS对F4产生的活性蛋白有抑制或破坏作用,使降解活性有较大下降。利用经过1μg/mL AFB1诱导的F4对毒素进行降解时,降解率未见明显提高。结果表明,F4产生的能够降解AFB,的活性物质为生物酶,且该酶为非诱导性胞内酶。2.AFB1降解产物的分离及结构分析。紫外-可见全波长扫描确定了产物可能的最大吸收波长位于200nm~210nm和250nm~60nm之间:HPLC紫外波长梯度每隔5nm检测发现在205nm出现两个新吸收峰,初步定为产物1和产物2。将各时间点取到的样品分别进行检测,发现两种产物与AFB1存在着明显的转化关系。TLC检测发现产物1可能有着微弱的黄色荧光吸收。一级四极杆飞行时间质谱(Q-TOF)检测表明产物2的分子量为206.0564, Mass Professional Profile (MPP)软件分析产物2分子式为C11H1006。二级Q-TOF检测发现产物2与AFB1有多个离子碎片相似,这表明产物2与AFB1母体有着很高的同源性,进一步确定了其为AFB1的降解产物。对产物2的极性、降解前后降解液的pH变化及产物2的二级质谱碎片结构进行逐步分析,得到产物2可能的结构式,为6-甲氧基-[4,9]苯并-2,10,11,13-四氢-[11,13-环氧乙烷]双呋喃,从而明确了AFB1转化为产物2的降解途径,为了解F4对AFB1的整个降解途径提供了依据。3.采用Ames试验对AFB1降解后产物的致突变性进行了评价。利用平板参入法,用一组经生物学特性试验鉴定合格的Ames试验标准菌株(组氨酸缺陷型鼠伤寒沙门氏菌TA97、TA98、TA100、TA102),分别对0h降解液上清、0h对照(无AFB1)、102h降解液上清(含产物)和102h对照(无产物)进行测定,结果发现,无论在经S9代谢活化(S9+)或未经S9代谢活化(S9-)条件下,102h降解液上清对四株菌的回变菌落数与102h对照组一致,且在四组浓度梯度之间没有剂量-回变关系,各菌落回变数也明显低于阳性对照;102h对照组与溶剂对照相比虽有部分菌落回变数增长,但无有剂量-回变关系,可能是F4产生的代谢产物有微量的致突变作用。0h降解液上清对TA97(S9-)、TA98(S9-)和TA102(S9+)的菌落回变数极大,且呈明显剂量回变关系,这也说明了AFB1的强致突变性;而0h对照组在S9-和S9+两种情况下菌落回变数均与溶剂对照一致。因此,AFB,经F4生物降解后,致突变性显著降低,降解产物的致突变性可被定为致突变阴性,即低毒或无毒。这说明施氏假单胞菌F4将AFB1降解为低毒或者无毒的产物。