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伏马毒素(Fumonisin,FB)是由镰刀菌属在适宜的条件下产生的一种真菌毒素,可以广泛污染玉米、高粱、小麦等农作物,引起人和动物的病理变化,产生急性毒性及潜在的致癌性。近年来关于如何脱除粮油及其制成品中的伏马毒素已成为研究热点,而利用微生物及微生物产生的生物酶类将真菌毒素转化成无毒或低毒物质的生物脱毒方法具有高效、安全、专一性高等优点。本研究对实验室前期构建的伏马毒素降解工程菌E coli YPFD进行诱导表达,使用Ni-NTA亲和层析纯化目的酶蛋白YD,经测定纯化后的蛋白分子量54kDa,比酶活达到1.7U/mg。进一步对该酶的酶学性质进行了表征,结果表明:该酶的最适反应温度为30℃,最适反应pH范围为7-8。稳定性研究表明:该酶在温度低于10℃,pH为6-7范围内酶活保持稳定且较高。在最适反应条件下测定酶反应的动力学常数,米氏常数Km为0.11 μM,最大反应速率Vmax为0.87 μM/(mg min)。金属离子Mg2+在高浓度(100mM)与低浓度(10mM)均有促进该酶活效果,而Cu2+对该酶具有明显抑制作用,除此其他离子在高浓度条件下对该酶活均有不同程度的抑制效果,其中Ni+、Zn2+、Co2+、Mn2+抑制效果最为明显。同时金属螯合剂EDTA处理该酶时,酶活力明显下降。将获得的伏马毒素B1(FB1)降解酶基因ypfd利用限制性酶切位点插入到前期改造的穿梭载体pSWB980中,构建重组载体pSWB980-ypfd并转化至大肠杆菌DH5α,测序得知该基因全长1673 bp,然后将重组载体pSWB980-ypfd电击转入枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis168(Bs168),筛选得到阳性转化子,命名为pSWB980-ypfd-Bs168。目的蛋白在宿主细胞中表达,并分泌到细胞外发挥活性,在发酵3 h后即可检测到活性,在12 h时降解酶活性为最高,酶活达到19.15 U/mL。工程菌pSWB980-ypfd-Bs 168实际应用效果初步探究发现:将工程菌发酵上清液等体积加入废醪(FB1含量900 μg/kg)及酒糟蛋白DDGS(FB1含量4700 μg/kg)中酶解反应15h,废醪中FB1残余率为20.43%,DDGS中FB1残余率为39.71%,样品经该降解酶处理后,其毒素含量均得到显著降低。综上,本研究为伏马毒素降解酶制剂的开发和应用提供数据支撑,并为伏马毒素污染粮食及其副产物的脱毒技术开发,保障粮食和饲料安全奠定了一定的技术基础。