一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法与流程

1.本发明涉及毒素降解技术领域，尤其涉及一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法。

背景技术：

2.真菌毒素是产毒真菌在危害过程做产生的一类次生代谢物质，主要包括黄曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(又称呕吐毒素，don)、玉米赤霉烯酮(zen)和伏马毒素(fum)和赭曲霉毒素等，近几年，由于极端气候的频繁出现，导致了以危害小麦、玉米为主的赤霉病的大流行，真菌产生的don和zen污染加重，污染超标的小麦和玉米不断增加，因此，研究毒素超标粮食的安全利用已迫在眉睫，不仅可保护农民的种粮利益，同时还能防止流入口粮市场、维护国家粮食食品质量安全；
3.对于真菌毒素的清除，目前较为普遍的方法主要有物理去除及吸附、化学处理等，吸附剂在吸附真菌毒素的同时还大量吸附了饲料和食品中的微量营养物质，被黏土吸附后的毒素，无法被分解，会引起二次污染；现有技术中，如申请号201210335523.2公开了“一种粮食和/或其副产物中真菌毒素的生物降解方法”，并具体公开了：以被真菌毒素污染的粮食和/或其副产物为原料，利用含有真菌毒素降解酶基因的工程菌进行发酵生产乙醇，并进一步将乙醇生产工艺中的副产物制成酒糟蛋白，然而上述技术中，主要用于破除乙醇发酵副产物ddgs真菌毒素超标的质量瓶颈，酒糟中还存在脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、伏马毒素等，仍然会造成二次污染，因此，本发明提出一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法以解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提出一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，该粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法降低了霉菌毒素的毒性，增加了它们在水中的溶解度，以便于干湿分离排出毒素。
5.为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，包括以下步骤：
6.步骤一：收集被真菌污染的粮食或其副产物，将其粉碎并过筛除杂，获得粮食碎；
7.步骤二：向粮食碎中加入微粒体细胞素p450、含黄素的单加氧酶、前列腺素合成酶、氨基氧化酶和醇脱氢酶进行氧化反应；
8.步骤三：氧化反应后，向粮食碎中加入环氧水解酶、醛还原酶进行还原反应；
9.步骤四：还原反应后，向粮食碎中加入偶联酶、微粒体葡萄糖醛酸转移酶、胞质硫转移酶、甲基转移酶、氨基酰基转移酶、s-谷胱甘肽转移酶和n-乙酰转移酶进行共轭反应；
10.步骤五：将处理后的粮食碎干湿分离并烘干，通入培养液，采集纳豆中的芽孢杆菌，输入培养液中对粮食碎进行处理；
11.步骤六：采集平菇中的白腐真菌，将白腐真菌的漆酶重组到黑曲霉中，然后配合臭
氧输入培养液中对粮食碎进行处理；
12.步骤七：从土壤中分离获得ck1型地衣芽孢杆菌，输入培养液中对粮食碎进行处理；
13.步骤八：将处理后的粮食碎风干后，进行高密度压实并打捆，然后装入塑料袋，系紧袋口，密封堆垛，从而创造一个厌氧的发酵环境，最终完成乳酸发酵过程，获得成品。
14.进一步改进在于：所述步骤一中，所述粮食包括小麦、玉米、稻谷大麦，粮食副产物包括淀粉、麦麸、玉米浆。
15.进一步改进在于：所述步骤二中，在氧化反应之前，先利用反应室模拟哺乳动物内腑的温度环境，通入水，并将温度控制为35-40℃，维持环境至步骤四。
16.进一步改进在于：所述步骤三中，收集哺乳动物的组织和体液中的非特异性酯酶和酰胺酶，在还原反应的过程中，向粮食碎中通入非特异性酯酶和酰胺酶。
17.进一步改进在于：所述步骤二、步骤三和步骤四中，在氧化反应、还原反应和共轭反应的过程中，通入胆汁酸，使得三个反应都在胆汁酸的环境下进行。
18.进一步改进在于：所述步骤五中，采集纳豆中的芽孢杆菌，在肉汤琼脂培养基中培养48h后，再输入培养液中对粮食碎进行处理，其中，肉汤琼脂培养基包括蛋白胨10-12份、牛肉膏13-16份、nacl14-16份、蒸馏水800-1000份和琼脂18-20份。
19.进一步改进在于：所述步骤六中，将白腐真菌的漆酶重组到黑曲霉中，获得表达的重组漆酶，输入培养液中对粮食碎进行处理。
20.进一步改进在于：所述步骤七中，从土壤中分离获得ck1型地衣芽孢杆菌，在lb培养基中培养36h，再输入培养液中对粮食碎进行处理，其中，lb培养基包括酵母提取物4-6份、蛋白胨9-12份、nacl5-7份、琼脂15-20份和水800-1000份。
21.进一步改进在于：所述步骤五、步骤六和步骤七中，在对粮食碎处理的过程中，培养液选择氨基酸营养液，温度控制在20-30℃。
22.进一步改进在于：所述步骤八中，对处理后粮食碎进行干湿分离，并风干后，通入乳酸发酵剂进行厌氧发酵30-40天。
23.本发明的有益效果为：
24.1、本发明模拟哺乳动物内腑的温度环境，以生物组织体液中内的酶等元素为主要降解原料，进行氧化反应、还原反应和共轭反应，降低了霉菌毒素的毒性，增加了它们在水中的溶解度，以便于干湿分离排出毒素。
25.2、本发明通过芽孢杆菌、重组漆酶和ck1型地衣芽孢杆菌以及臭氧进行脱毒降解处理，对赭曲霉毒素的脱毒率达到88％，对黄曲霉毒素的脱毒率达到80％，对玉米赤霉烯酮和伏马毒素脱毒率达到95.8％，对脱氧雪腐镰刀菌烯醇脱毒率达到93.6％，配合前一阶段的多重反应，使得粮食碎达到食用标准。
26.3、本发明通过对粮食碎乳酸发酵，获得成品，便于应用于饲料等多种领域，从而废物利用，避免二次污染。
附图说明
27.图1为本发明的流程图。
具体实施方式
28.为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
29.实施例一
30.根据图1所示，本实施例提出了一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，包括以下步骤：
31.步骤一：收集被真菌污染的粮食或其副产物，将其粉碎并过筛除杂，获得粮食碎；
32.步骤二：向粮食碎中加入微粒体细胞素p450、含黄素的单加氧酶、前列腺素合成酶、氨基氧化酶和醇脱氢酶进行氧化反应；
33.步骤三：氧化反应后，向粮食碎中加入环氧水解酶、醛还原酶进行还原反应；
34.步骤四：还原反应后，向粮食碎中加入偶联酶、微粒体葡萄糖醛酸转移酶、胞质硫转移酶、甲基转移酶、氨基酰基转移酶、s-谷胱甘肽转移酶和n-乙酰转移酶进行共轭反应；
35.步骤五：将处理后的粮食碎干湿分离并烘干，通入培养液，采集纳豆中的芽孢杆菌，输入培养液中对粮食碎进行处理；
36.步骤六：采集平菇中的白腐真菌，将白腐真菌的漆酶重组到黑曲霉中，然后配合臭氧输入培养液中对粮食碎进行处理；
37.步骤七：从土壤中分离获得ck1型地衣芽孢杆菌，输入培养液中对粮食碎进行处理；
38.步骤八：将处理后的粮食碎风干后，进行高密度压实并打捆，然后装入塑料袋，系紧袋口，密封堆垛，从而创造一个厌氧的发酵环境，最终完成乳酸发酵过程，获得成品。
39.本发明充分考虑动物自身系统的消化降解性能，模拟哺乳动物内腑的温度环境，以生物组织体液中内的酶等元素为主要降解原料，进行氧化反应、还原反应和共轭反应，降低了霉菌毒素的毒性，增加了它们在水中的溶解度，以便于干湿分离排出毒素。且本发明对毒素分离后的粮食碎进行二次处理，通过芽孢杆菌、重组漆酶和ck1型地衣芽孢杆菌以及臭氧进行脱毒降解处理，配合前一阶段的多重反应，使得粮食碎达到食用标准。
40.实施例二
41.根据图1所示，本实施例提出了一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，包括以下步骤：
42.收集被真菌污染的粮食或其副产物，将其粉碎并过筛除杂，获得粮食碎；粮食包括小麦、玉米、稻谷大麦，粮食副产物包括淀粉、麦麸、玉米浆；
43.先利用反应室模拟哺乳动物内腑的温度环境，通入水，并将温度控制为35-40℃，然后向粮食碎中加入微粒体细胞素p450、含黄素的单加氧酶、前列腺素合成酶、氨基氧化酶和醇脱氢酶进行氧化反应；氧化反应后，向粮食碎中加入环氧水解酶、醛还原酶进行还原反应，收集哺乳动物的组织和体液中的非特异性酯酶和酰胺酶，在还原反应的过程中，向粮食碎中通入非特异性酯酶和酰胺酶；还原反应后，向粮食碎中加入偶联酶、微粒体葡萄糖醛酸转移酶、胞质硫转移酶、甲基转移酶、氨基酰基转移酶、s-谷胱甘肽转移酶和n-乙酰转移酶进行共轭反应；在上述三个反应的过程中，通入胆汁酸，使得三个反应都在胆汁酸的环境下进行；在反应过程中，充分考虑动物自身系统的消化降解性能，模拟哺乳动物内腑的温度环境，以生物组织体液中内的酶等元素为主要降解原料，进行氧化反应、还原反应和共轭反
应，降低了霉菌毒素的毒性，增加了它们在水中的溶解度，以便于干湿分离排出毒素。在胆汁酸的环境中进行，胆汁酸独特的亲水、亲酯两性特质，将霉菌毒素与各种酶类糅合在一起，促进氧化、还原、水解以及共轭反应。
44.将处理后的粮食碎干湿分离并烘干，通入培养液，采集纳豆中的芽孢杆菌，在肉汤琼脂培养基中培养48h后，输入培养液中对粮食碎进行处理，其中，肉汤琼脂培养基包括蛋白胨10份、牛肉膏15份、nacl15份、蒸馏水1000份和琼脂19份；采集平菇中的白腐真菌，将白腐真菌的漆酶重组到黑曲霉中，获得表达的重组漆酶(118u/l)，然后配合臭氧输入培养液中对粮食碎进行处理；从土壤中分离获得ck1型地衣芽孢杆菌，在lb培养基中培养36h，再输入培养液中对粮食碎进行处理，其中，lb培养基包括酵母提取物5份、蛋白胨10份、nacl5份、琼脂18份和水1000份；在对粮食碎处理的过程中，培养液选择氨基酸营养液，温度控制在20-30℃；在反应过程中，利用肉汤琼脂培养基充分培养芽孢杆菌，利用lb培养基充分培养ck1型地衣芽孢杆菌，芽孢杆菌对赭曲霉毒素的脱毒率达到88％、重组漆酶对黄曲霉毒素的脱毒率达到80％、ck1型地衣芽孢杆菌对玉米赤霉烯酮和伏马毒素脱毒率达到95.8％，臭氧对脱氧雪腐镰刀菌烯醇脱毒率达到93.6％，配合前一阶段的多重反应，使得粮食碎达到食用标准；
45.对处理后粮食碎进行干湿分离，并风干后，进行高密度压实并打捆，然后装入塑料袋，系紧袋口，密封堆垛，通入乳酸发酵剂，从而创造一个厌氧的发酵环境，厌氧发酵30-40天，最终完成乳酸发酵过程，获得成品。在脱毒反应后，通过对粮食碎乳酸发酵，获得成品，便于应用于饲料等多种领域，从而废物利用，避免二次污染。
[0046][0047][0048]
本发明充分考虑动物自身系统的消化降解性能，模拟哺乳动物内腑的温度环境，以生物组织体液中内的酶等元素为主要降解原料，进行氧化反应、还原反应和共轭反应，降低了霉菌毒素的毒性，增加了它们在水中的溶解度，以便于干湿分离排出毒素。且本发明在
胆汁酸的环境中进行，胆汁酸独特的亲水、亲酯两性特质，将霉菌毒素与各种酶类糅合在一起，促进氧化、还原、水解以及共轭反应。同时，本发明对毒素分离后的粮食碎进行二次处理，通过芽孢杆菌、重组漆酶和ck1型地衣芽孢杆菌以及臭氧进行脱毒降解处理，对赭曲霉毒素的脱毒率达到88％，对黄曲霉毒素的脱毒率达到80％，对玉米赤霉烯酮和伏马毒素脱毒率达到95.8％，对脱氧雪腐镰刀菌烯醇脱毒率达到93.6％，配合前一阶段的多重反应，使得粮食碎达到食用标准。另外，通过对粮食碎乳酸发酵，获得成品，便于应用于饲料等多种领域，从而废物利用，避免二次污染。
[0049]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：收集被真菌污染的粮食或其副产物，将其粉碎并过筛除杂，获得粮食碎；步骤二：向粮食碎中加入微粒体细胞素p450、含黄素的单加氧酶、前列腺素合成酶、氨基氧化酶和醇脱氢酶进行氧化反应；步骤三：氧化反应后，向粮食碎中加入环氧水解酶、醛还原酶进行还原反应；步骤四：还原反应后，向粮食碎中加入偶联酶、微粒体葡萄糖醛酸转移酶、胞质硫转移酶、甲基转移酶、氨基酰基转移酶、s-谷胱甘肽转移酶和n-乙酰转移酶进行共轭反应；步骤五：将处理后的粮食碎干湿分离并烘干，通入培养液，采集纳豆中的芽孢杆菌，输入培养液中对粮食碎进行处理；步骤六：采集平菇中的白腐真菌，将白腐真菌的漆酶重组到黑曲霉中，然后配合臭氧输入培养液中对粮食碎进行处理；步骤七：从土壤中分离获得ck1型地衣芽孢杆菌，输入培养液中对粮食碎进行处理；步骤八：将处理后的粮食碎风干后，进行高密度压实并打捆，然后装入塑料袋，系紧袋口，密封堆垛，从而创造一个厌氧的发酵环境，最终完成乳酸发酵过程，获得成品。2.根据权利要求1所述的一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，其特征在于：所述步骤一中，所述粮食包括小麦、玉米、稻谷大麦，粮食副产物包括淀粉、麦麸、玉米浆。3.根据权利要求2所述的一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，其特征在于：所述步骤二中，在氧化反应之前，先利用反应室模拟哺乳动物内腑的温度环境，通入水，并将温度控制为35-40℃，维持环境至步骤四。4.根据权利要求3所述的一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，其特征在于：所述步骤三中，收集哺乳动物的组织和体液中的非特异性酯酶和酰胺酶，在还原反应的过程中，向粮食碎中通入非特异性酯酶和酰胺酶。5.根据权利要求4所述的一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，其特征在于：所述步骤二、步骤三和步骤四中，在氧化反应、还原反应和共轭反应的过程中，通入胆汁酸，使得三个反应都在胆汁酸的环境下进行。6.根据权利要求1所述的一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，其特征在于：所述步骤五中，采集纳豆中的芽孢杆菌，在肉汤琼脂培养基中培养48h后，再输入培养液中对粮食碎进行处理，其中，肉汤琼脂培养基包括蛋白胨10-12份、牛肉膏13-16份、nacl14-16份、蒸馏水800-1000份和琼脂18-20份。7.根据权利要求6所述的一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，其特征在于：所述步骤六中，将白腐真菌的漆酶重组到黑曲霉中，获得表达的重组漆酶，输入培养液中对粮食碎进行处理。8.根据权利要求7所述的一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，其特征在于：所述步骤七中，从土壤中分离获得ck1型地衣芽孢杆菌，在lb培养基中培养36h，再输入培养液中对粮食碎进行处理，其中，lb培养基包括酵母提取物4-6份、蛋白胨9-12份、nacl5-7份、琼脂15-20份和水800-1000份。9.根据权利要求8所述的一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，其特征在于：所述步骤五、步骤六和步骤七中，在对粮食碎处理的过程中，培养液选择氨基酸营养液，
温度控制在20-30℃。10.根据权利要求1所述的一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，其特征在于：所述步骤八中，对处理后粮食碎进行干湿分离，并风干后，通入乳酸发酵剂进行厌氧发酵30-40天。

技术总结

本发明提供了一种粮食或其副产物中真菌毒素的生物降解方法，涉及毒素降解技术领域，包括以下步骤：步骤一：收集被真菌污染的粮食或其副产物，将其粉碎并过筛除杂，获得粮食碎；步骤二：向粮食碎中加入微粒体细胞素P450、含黄素的单加氧酶、前列腺素合成酶、氨基氧化酶和醇脱氢酶进行氧化反应；步骤三：氧化反应后，向粮食碎中加入环氧水解酶、醛还原酶进行还原反应；步骤四：还原反应后，向粮食碎中加入偶联酶、微粒体葡萄糖醛酸转移酶；本发明模拟哺乳动物内腑的温度环境，以生物组织体液中内的酶等元素为主要降解原料，进行氧化反应、还原反应和共轭反应，降低了霉菌毒素的毒性，增加了它们在水中的溶解度，以便于干湿分离排出毒素。毒素。毒素。