不同饲料原料中黄曲霉毒素污染水平差异性形成机制及调控研究

Aflatoxins are highly toxic to breeding animals and human being.It is necessary to carry out the theory research on elimianting aflatoxin contamination of feed.Aflatoxin contamination levels are variety in defferent natural feedstuffs.Some studies showed that fatty acids are hormone-like signal for fungi growth and mycotoxin producing, which indicates that the composition of oil in feed was the important factor affecting the aflatoxins contamintion in feeds. This reserch intends to study the relationship between the the composition of fatty acids and mould (Aspergillus flavus and A. parasiticus) growth and mycotoxin producing, and the aflatoxin gene expression, to explore the mechanisms that regulate aflatoxin biosynthesis by the method of microbe culture ,molecular and morden analytical technics. The putative mechanism would be examined by addition exterior fatty acids in feed with microbe inoculation, and the availability of protection feed against aflatoxins contamination with changing the content and composition of fatty acids in feed would be demonstrated to regulate the biosynthesis of aflatoxin. The results of the study will be used to design novel, effective control strategies to reduce aflatoxin contamination of feed.

黄曲霉毒素对养殖动物健康、生产性能及动物性食品安全有严重不良影响，开展黄曲霉毒素污染控制方面的相关基础研究是必要的。自然条件下，不同饲料原料中黄曲霉毒素的污染水平有较大差异。不少研究证明，一些脂肪酸对霉菌繁殖和产毒具有激素样信号作用，可以推论，饲料油脂组成不同可能是造成黄曲霉毒素污染水平差异的重要因素。本项目拟通过采用微生物培养方法、分子生物学技术和现代测试分析手段，研究油脂含量和脂肪酸组成与霉菌(黄曲霉和寄生曲霉)产毒的关系，及脂肪酸组成和比例对黄曲霉毒素生物合成相关基因表达的影响，进而阐明不同饲料原料黄曲霉毒素污染水平差异性形成机制，并通过在饲料中添加外源脂肪酸验证这一机制，探索通过改变饲料脂肪酸组成调控黄曲霉毒素生物合成的有效性和可行性，控制饲料产品中黄曲霉毒素的生物合成。研究结果对指导控制饲料中黄曲霉毒素的污染具有理论意义和经济价值。

本项目在研究籽粒完整性对寄生曲霉菌产生AFB1 影响的基础上，分析影响不同原.料AFB1 污染水平差异的可能成分，研究这些成分对寄生曲霉菌产生AFB1 的影响；同时也研究了不同营养成分对黄曲霉生长和产毒的影响及其作用机制，从而阐明不同饲料原料中黄曲霉毒素B1（Aflatoxin B1，AFB1）污染差异性的原因。. 1）籽粒结构及其完整性是造成寄生曲霉菌在玉米、大豆、小麦和花生中产生AFB1 差异的重要因素。. 2）原料中油脂的含量是影响寄生曲霉、黄曲霉产生AFB1的重要因素。其中花生油对黄曲霉合成AFB1和生长的影响最大。油脂可能是通过促进黄曲霉生长以及对AF合成通路中关键基因（aflR、aflS、aflC、aflD、aflO、aflQ和aflU）和蛋白（AflG、AflO、AflP）表达的上调从而促进AFB1合成。. 3）油酸、亚油酸能够显著促进AFB1合成，亚麻酸明显抑制了AFB1合成；油酸、亚油酸、亚麻酸对黄曲霉的生长有一定的促进作用，其中亚麻酸作用最明显。油脂中不饱和脂肪酸的种类及含量，可能是不同油脂对黄曲霉产毒和生长的影响存在差异的主要原因。. 4）天冬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸、铁、铜、锰、锌、镁以及碳、氮含量及碳氮比分别在45%，4%，8:1 时能明显刺激寄生曲霉菌产生AFB1。且天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、水苏糖和锌能够明显地刺激黄曲霉产生AFB1，而淀粉、铜、铁和锰不利于黄曲霉产生AFB1。这些营养元素均可上调黄曲霉毒素生物合成过程中相关基因（aflR、aflS、aflD、aflM、aflO、aflU和aflP）的表达，是刺激AFB1 产生的重要因素。. 5）不同饲料原料中AFB1污染存在的差异是由各种成分共同作用的结果。油脂、可溶性糖、氨基酸、矿物元素可能是通过对寄生曲霉和黄曲霉的生长以及AF合成过程中关键基因和蛋白不同程度的调节，从而影响寄生曲霉和黄曲霉在饲料原料中产生AFB1。