《重要真菌毒素酶制劑研發(fā)及在飼料中的應(yīng)用》
武愛波 研究員中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所
一、背景及意義
1.我國食品與飼料原料安全形勢依然嚴(yán)峻。
2.真菌毒素是食品與飼料安全的嚴(yán)重危害因素。
3.多學(xué)科交叉是解決真菌毒素難題的公認(rèn)途徑。
4.生物源安全控制真菌毒素污染是國內(nèi)外發(fā)展趨勢。
5.急需高效安全控制的新型毒素降解新基因酶。
(一)依托平臺
1.國家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評估分中心。
2.中國科學(xué)院營養(yǎng)代謝與食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
3.中國科學(xué)院營養(yǎng)工程實(shí)驗(yàn)室。
4.中國科學(xué)院上海生科院-根特大學(xué)-上海交大真菌毒素研究聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室上海市“真菌毒素控制”專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺。
(七)典型案例
1.以人工接種污染的小麥籽粒作為基質(zhì),針對糧食儲存的特殊性,采用浸泡方法降解小麥籽粒中的DON毒素。
2.以人工接種污染的玉米作為基質(zhì),模擬豬、牛胃腸環(huán)境下的毒素降解。
3.花生殼基質(zhì)中毒素含量的檢測。
4.以玉米漿作為基質(zhì),在生產(chǎn)中的毒素降解。
(八)最新研究進(jìn)展
1) 最新進(jìn)展1DON毒素雙功能降解酶。
2) 最新進(jìn)展2嘔吐毒素重要靶動物安全性評價(jià)體系建立。嘔吐毒素飼喂后導(dǎo)致重要靶動物肉雞和豬拒食及體重降低,引起腸道損傷。嘔吐毒素飼喂導(dǎo)致重要靶動物腸道菌群發(fā)生變化。嘔吐毒素飼喂導(dǎo)致重要靶動物腸道厚壁菌門增加、擬桿菌門和變形菌門降低。嘔吐毒素重要靶動物腸道生物標(biāo)志物篩選,DON飼喂后重要靶動物腸道Prevotella(普氏菌屬)變化一致(降低);存在變化趨勢相反的細(xì)菌。
3) 最新進(jìn)展3嘔吐毒素新毒性一肌肉損傷,飼喂含嘔吐毒素的飼料(10mg/kg,8周)導(dǎo)致靶動物豬腿部肌肉結(jié)構(gòu)異常。嘔吐毒素抑制成肌細(xì)胞增殖。我們已報(bào)道嘔吐毒素抑制成肌細(xì)胞分化,DON作用6天顯著抑制多核肌管的形成。嘔吐毒素作用影響肌肉收縮和細(xì)胞骨架裝配。嘔吐毒素抑制成肌細(xì)胞分化涉及細(xì)胞外基質(zhì)-整合素信號通路。嘔吐毒素抑制成肌細(xì)胞分化過程涉及鐵死亡信號通路。
4) 最新進(jìn)展4DON毒素與隱蔽型轉(zhuǎn)換的分子機(jī)制。
5) 最新進(jìn)展5嘔吐毒素生物合成新基因(安全控制新靶點(diǎn), 發(fā)現(xiàn)Tri8-Fg03846-Fg03486及轉(zhuǎn)錄因子Fg14013參與DON的生物合成。FgSfp1含兩個(gè)保守的鋅指結(jié)構(gòu)域,定位在細(xì)胞核內(nèi),禾谷鐮刀菌敲除后DON毒素產(chǎn)量顯著下降。FgSfp1調(diào)節(jié)糖酵解途徑的產(chǎn)物生成并參與核糖體蛋白生物合成途徑:FgSfp1敲除后,mRNA水平下調(diào)基因富集在糖代謝途徑上;外源加入Acetyl-CoA后突變體中DON產(chǎn)量恢復(fù)。禾谷鐮刀菌5035次級代謝基因37KO、57KO,兩個(gè)基因敲除后DON毒素產(chǎn)生顯著升高。
三、展望
1. 工作計(jì)劃后處理工藝(環(huán)境濕度、保存條件)、制粒工藝、更多應(yīng)用場景(牧草等);任務(wù)1:嘔吐毒素+玉米赤霉烯酮+黃曲霉毒素B1 多功能降解酶制劑研發(fā);任務(wù)2: 展青霉毒素、桔青霉素等降解菌(益生菌)及多功能酶中試;任務(wù)3:抗極端環(huán)境因子(pH 2.0-3.5、溫度85℃)測試驗(yàn)證。
2. 許可應(yīng)用申請生物安全證書;毒理學(xué)評價(jià)、有效性驗(yàn)證;申請農(nóng)業(yè)部新飼料添加劑登記證。
來源:大帝漢克