[发明专利]一株降解猪饲料中玉米赤霉烯酮酵母菌的制剂化应用

说明书

技术领域

本发明属于生物降解猪饲料中玉米赤霉烯酮毒素的方法，涉及酵母菌株对猪饲料中污染物的脱毒领域的应用。

背景技术

镰刀菌毒素是造成全世界谷物经济损失最大的一类污染性霉菌毒素。镰刀菌产生毒素的过程主要发生于谷物收获之前，但若在收仓存放前没有经过适当的干燥等方法处理，镰刀菌也会在谷物存放阶段大量产生毒素。玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)广泛存在于霉变的玉米、小麦、大麦、燕麦、高粱等谷物及奶产品中，是世界上污染范围最广的一种镰刀菌毒素。王若军等对华北、华中和华南的109个饲料及饲料原料中的ZEN的调查中发现，全价料和玉米饲料中ZEN检出率达到了100％，分别超标了21.4％和30.8％。雷元培等在2011年对北京地区131个饲料原料和饲料样品抽样检测发现，玉米、麸皮、干酒糟及其可溶物(DDGS)和猪全价饲料中ZEN阳性检出率均达100％，豆粕中ZEN阳性检出率达54.45％。其中，DDGS污染情况最严重，最高含量达5957.87ug/kg，平均含量达(882.68±146.40)ug/kg。一年后王金勇等从我国采集841个饲料原料和饲料样品的检测结果表明，饲料原料和饲料成品均不同程度地受到ZEN污染，其中呈阳性的猪料、禽料、玉米和DDGS的ZEN平均含量分别为446、977、658和659ug/kg。由此可见，我国的ZEN污染情况严重。

ZEN对人和动物具有多种毒性，包括：(1)致癌毒性，多项研究表明ZEN对某些组织、器官的癌细胞的生长有促进作用。(2)生殖毒性，相关研究者研究表明，当饲料中ZEN浓度达到50ug/kg，就会引起猪卵巢形态改变最终导致母猪不孕或者流产，对畜牧业及动物的生产会造成较大危害。(3)免疫毒性，Eriksen等在实验中发现ZEN会影响动物一系列免疫参数，包括分化细胞数、白细胞细胞数、免疫球蛋白的血清浓度等，并且高剂量的ZEN能够抑制淋巴细胞的增殖和提高白细胞介素2(IL-2)、白细胞介素5(IL-5)的浓度。(4)细胞毒性，ZEN会导致细胞凋亡、致畸、损伤、DNA、氧化损害等。

为了引起各国人民对ZEN危害的关注，相关机构对食品及饲料中的ZEN含量进行了明确的限量规定，国际机构中的世界粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)制定的人的ZEN每日最大耐受摄取量为0.5ug/kg。随后各国政府都制定了一系列检测标准，法国规定谷物及谷物制品之中ZEN含量上限为50ug/kg，意大利的这一标准为100ug/kg，俄罗斯和日本则为1000ug/kg。中国《GB2715-2005粮食卫生标准》中规定人食用的小麦和玉米中的ZEN不得超过60ug/kg，饲料用玉米和配合饲料中ZEN的含量不得超过500ug/kg。

为了降低ZEN对人和动物的危害，必须采取一定的方法控制谷物、饲料中的ZEN污染。传统的物理、化学方法存在着不可避免的局限性。生物降解法是微生物、植物及其代谢产生的酶与毒素作用，使其分子结构中毒性基团被破坏而生成无毒降解产物的过程。因此利用生物降解法清除ZEN毒素已成为饲料脱毒研究的热点。目前，利用酵母菌作为生物拮抗菌对谷物及其制品的采后病害进行生物防治被认为是最有希望取代化学杀菌剂的措施。并且一些拮抗酵母不仅能直接抑制病原真菌从而减少毒素产量，还能直接分解真菌毒素。因此利用拮抗酵母对ZEN进行生物降解具有良好的发展和应用前景。但在实际应用中拮抗酵母的存活率低等问题限制了拮抗菌的商业化推广，这些问题可以通过选择合适的生防剂型解决。合适的生防剂型不仅能够提高拮抗菌的生防活力、贮藏期限，同时能减少成本费用。如表层牛奶和其它的一些保护剂(10％乳糖或10％葡萄糖和10％果糖或蔗糖等)组成的冻干保护性培养基，可以使拮抗性皱褶假丝酵母菌的存活率从0.2％提高到30％-40％；5％的海藻糖是最好的冻干损伤保护剂，它可使60％以上的细胞存活；润湿剂不仅能提高拮抗菌制剂附着在植物上的数量，同时能使拮抗菌达到不易达到的部位，从而提高了拮抗效果，并且能打破芽孢细菌的内在休眠而加速其活性作用；乳化剂能提高酵母细胞抗渗透压的能力，提高在干燥和复水过程中酵母细胞的存活率；黑色素能提高细胞的失水耐受力和防止水解酶的酶解作用。因此选择合适的添加剂对利用酵母菌株降解猪饲料中的ZEN显得尤为重要。