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一株西藏卡里比克迈耶氏酵母对玉米赤霉烯酮的降解效果及作用机制研究
1
作者
许志良
陈英波
+5 位作者
孟可亮
杨晨晓烨
蒋丹丹
江迪莎
王雨林
胡浩
《广东农业科学》
2025年第5期64-75,共12页
【目的】从西藏土壤中分离筛选出一株具有玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)降解能力的酵母菌株,并研究其在不同条件下的降解特性及降解机制,为生物降解毒素提供理论依据。【方法】从西藏土壤样品中分离并筛选具有ZEN降解能力的菌株,进一...
【目的】从西藏土壤中分离筛选出一株具有玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)降解能力的酵母菌株,并研究其在不同条件下的降解特性及降解机制,为生物降解毒素提供理论依据。【方法】从西藏土壤样品中分离并筛选具有ZEN降解能力的菌株,进一步筛选ZEN降解能力最强的菌株68进行分析。通过26S rDNA基因测序与系统进化树分析,对菌株68进行鉴定,研究其在菌液浓度分别为1×10^(6)、1×10^(7)、1×10^(8)、1×10^(9)个/mL,及不同菌液处理(活酵母细胞、热杀死酵母细胞、酵母上清液、酵母内含物)对ZEN降解能力的影响;并在降解48 h时对试验菌种取样进行转录组学分析,解析毒素降解发挥作用相关通路及基因。【结果】从西藏土壤样品中筛选出1株对ZEN降解效果较好的菌株,命名为菌株68,初步验证其对ZEN的降解率达70%以上;通过26S rDNA基因测序与系统进化树分析,鉴定菌株68为卡里比克迈耶氏酵母(Meyerozyma caribbica)。菌株68降解ZEN的最适菌液浓度为1×10^(8)个/mL,降解率达80.3%。菌株68接种后活细胞在24 h内对ZEN的降解率升至31.67%,72 h后达72.93%;细胞外上清液24 h降解率为12.96%,72 h后约15%;细胞内含物24 h降解率为4.36%,72 h后为26.96%;热杀死酵母细胞72h内降解率基本为0。不同菌液处理试验结果表明,该酵母对ZEN的降解机制先表现为吸附作用,再在胞内进行生物降解作用。转录组学结果表明,在GO富集分析中富集差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs)集中在氧化还原酶活性、参与醛或羰基供体反应的氧化还原酶活性;KEGG富集分析表明,糖酵解/糖异生显著富集到13个通路,其中与氧化还原相关通路显著富集上调,进一步明确毒素降解受氧化还原机制影响。【结论】菌株68可通过胞内氧化还原酶系统高效降解ZEN,其分子机制与能量代谢驱动的辅因子NADH/NADPH供应密切相关。
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关键词
菌种筛选
卡里比克迈耶氏酵母
玉米赤霉烯酮
生物降解
真菌毒素
转录组学
氧化还原酶
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职称材料
题名
一株西藏卡里比克迈耶氏酵母对玉米赤霉烯酮的降解效果及作用机制研究
1
作者
许志良
陈英波
孟可亮
杨晨晓烨
蒋丹丹
江迪莎
王雨林
胡浩
机构
温岭市食品药品检验检测中心
浙江农林大学艺术设计学院
浙江农林大学食品与健康学院
浙江省粮食物资储备应急保障中心
出处
《广东农业科学》
2025年第5期64-75,共12页
基金
国家自然科学基金(32102103)。
文摘
【目的】从西藏土壤中分离筛选出一株具有玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)降解能力的酵母菌株,并研究其在不同条件下的降解特性及降解机制,为生物降解毒素提供理论依据。【方法】从西藏土壤样品中分离并筛选具有ZEN降解能力的菌株,进一步筛选ZEN降解能力最强的菌株68进行分析。通过26S rDNA基因测序与系统进化树分析,对菌株68进行鉴定,研究其在菌液浓度分别为1×10^(6)、1×10^(7)、1×10^(8)、1×10^(9)个/mL,及不同菌液处理(活酵母细胞、热杀死酵母细胞、酵母上清液、酵母内含物)对ZEN降解能力的影响;并在降解48 h时对试验菌种取样进行转录组学分析,解析毒素降解发挥作用相关通路及基因。【结果】从西藏土壤样品中筛选出1株对ZEN降解效果较好的菌株,命名为菌株68,初步验证其对ZEN的降解率达70%以上;通过26S rDNA基因测序与系统进化树分析,鉴定菌株68为卡里比克迈耶氏酵母(Meyerozyma caribbica)。菌株68降解ZEN的最适菌液浓度为1×10^(8)个/mL,降解率达80.3%。菌株68接种后活细胞在24 h内对ZEN的降解率升至31.67%,72 h后达72.93%;细胞外上清液24 h降解率为12.96%,72 h后约15%;细胞内含物24 h降解率为4.36%,72 h后为26.96%;热杀死酵母细胞72h内降解率基本为0。不同菌液处理试验结果表明,该酵母对ZEN的降解机制先表现为吸附作用,再在胞内进行生物降解作用。转录组学结果表明,在GO富集分析中富集差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs)集中在氧化还原酶活性、参与醛或羰基供体反应的氧化还原酶活性;KEGG富集分析表明,糖酵解/糖异生显著富集到13个通路,其中与氧化还原相关通路显著富集上调,进一步明确毒素降解受氧化还原机制影响。【结论】菌株68可通过胞内氧化还原酶系统高效降解ZEN,其分子机制与能量代谢驱动的辅因子NADH/NADPH供应密切相关。
关键词
菌种筛选
卡里比克迈耶氏酵母
玉米赤霉烯酮
生物降解
真菌毒素
转录组学
氧化还原酶
Keywords
strain screening
Meyerozyma caribbica
zearalenone
biodegradation
mycotoxin
transcriptomics
oxidoreductase
分类号
S51 [农业科学—作物学]
TS210.1 [轻工技术与工程—粮食、油脂及植物蛋白工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
一株西藏卡里比克迈耶氏酵母对玉米赤霉烯酮的降解效果及作用机制研究
许志良
陈英波
孟可亮
杨晨晓烨
蒋丹丹
江迪莎
王雨林
胡浩
《广东农业科学》
2025
0
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