黄曲霉培养条件的优化及黄曲霉毒素B1的提取

应用与环境生物学报 2010，

16 ( 5 ): 724~729Chin J Appl Environ Biol=ISSN 1006-687X

2010-10-25

DOI: 10.3724/SP.J.1145.2010.00724

黄曲霉毒素（Aflatoxins ）为分子真菌毒素，是一种剧毒和强致癌物质，为迄今发现的各种真菌毒素中最稳定的一种. 1993年黄曲霉毒素被世界卫生组织（WHO ）的癌症研究机构划定为一类致癌物. 黄曲霉毒素最易污染玉米、花生、花生油、大米、棉籽、禽蛋、肉、奶及奶制品，其次是小麦、高粱和

甘薯. 现已经确定的黄曲霉毒素有20余种，但是污染粮食的黄曲霉毒素主要有黄曲霉毒素B 1、B 2、G 1、G 2和M 1等. 在天然污染的粮食中以黄曲霉毒素B 1（AFB 1） 毒性最大，

量也最多[1]，致癌性也最强[2]，

国际癌症研究机构已经将AFB 1列为人类致癌物[3]，AFB 1属于肝脏毒素，

诱发肝癌的能力比二甲基亚硝胺大75倍[1]. AFB 1的危害作用表现在多方面，

它不仅是一种肝毒素和致癌剂，而且影响血液循环、造血和消化机能等[4]. 人类健康受AFB 1的危害主要是由于食用被AFB 1污染的食物. 长时间食用含低浓度AFB 1的食物被认为是导致肝癌、胃癌、肠癌等疾病的主要原因[5~6]. 以外，

黄曲霉毒素与其它致病因素（如肝炎病毒）等对人类疾病的诱发具有叠加效应.

为深入研究AFB 1的致病机理，就必须提取AFB 1，建立各种动物模型. 目前已有针对相对湿度和温度建立黄曲霉（Aspergillus flavus ）生长模型的相关报道，SamapundoL 等建立了黄曲霉生长的相对湿度、温度模型[7]，彭坚等以小麦为基质建立了黄曲霉的生长预测模型[8]，

但研究结果发现，菌斑直径并未随着产毒培养时间的延长而递增. 为掌握黄曲霉的产毒规律，获得更高浓度的毒素，本实验以不同时间、温度和湿度为培养条件，用Logistic （一级）和Ratkowsky （二级）模型对黄曲霉产毒条件进行系统的优化.

黄曲霉培养条件的优化及黄曲霉毒素B1的提取*

庄振宏 郑传琦 汪世华**

（福建农林大学生物农药与化学生物学教育部重点实验室/生命科学学院 福州 350002）

Optimization of Aspergillus fl avus Culture Conditions and Extraction

of A fl atoxin B1*

ZHUANG Zhenhong, ZHENG Chuanqi & WANG Shihua **

(Key Laboratory of Biopesticide and Chemical Biology, Ministry of Education, and College of Life Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University , Fuzhou 350002, China)

Abstract Optimization of culture conditions for Aspergillus flavus was carried out to extract high concentration of a fl atoxin B 1. A. fl avus was cultivated in the rice medium under different temperature gradients (15 ℃, 20 ℃, 25 ℃, 30 ℃, and 35 ℃) and different humidity gradients (0%, 80%, 85%, 90%, 95%, and 100%) respectively. The size of plaque was continuously measured every day for 18 times with Logistic Model and Ratkowsky Modeland. At last, the conditions of toxin production by A. fl avus were optimized by means of the Response Surface Model. The results showed that under the optimized culture conditions (35 ℃，100% humidity at a culture time of 16~17 days), the concentration of the extracted a fl atoxin B 1 was 3 312 ng/mL, and the aflatoxin B 1 yield of per unit area was much higher than that (1 101.471 ng/mL) extrated before optimization in our lab. Further study is needed for carcinogenic mechanism of a fl atoxin B 1. Fig 5, Tab 4, Ref 18Keywords Aspergillus fl avus ; a fl atoxin B 1; rice medium; temperature; humidity; optimization CLC Q949.327.106

摘 要 为提取高浓度的黄曲霉毒素B 1，以大米为培养基培养黄曲霉，分别在不同温度梯度（15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃）和湿度梯度（0%、80%、85%、90%和95%和100%）下培养，每天测量一次菌斑直径的变化（共测18 次），然后采用Logistic （一级）和Ratkowsky （二级）模型对黄曲霉菌斑大小进行拟合和检验，最后借助响应面模型对黄曲霉产毒条件进行优化. 结果显示，在35 ℃和100%湿度的培养条件下，只需培养16~17 d 即可获得直径较大的黄曲霉菌斑，提取黄曲霉毒素B 1浓度为3 312 ng/mL ，单位面积黄曲霉毒素B 1产量是优化前（1 101.471 ng/mL ）的3倍. 图5 表4 参18关键词 黄曲霉；黄曲霉毒素B 1；大米培养基；温度；湿度；优化CLC Q949.327.106

收稿日期：2009-11-09 接受日期：2009-11-17

*国家“863”计划项目（No. 2007A A10Z430）、国家自然科学基金项目（Nos. 31000961，30771400）、福建省自然科学基金项目（Nos. 2010J01068，2009J06008）、教育部新世纪优秀人才支持计划（No. NCET-10-0010）、霍英东教育基金会第十一届高等院校青年教师基金项目（No. 111032）、福建省重点引智项目（No. SZ2008039）、福建省教育厅科技计划项目（No. JB08068）、福建省教育厅资助省属高校专项计划（No. JK2010022）和福建省高校新世纪优秀人才支持计划 Supported by the National “863” Program of China (No. 2007AA10Z430), the National Natural Science Foundation of China (Nos. 31000961, 30771400), the Natural Science Foundation of Fujian, China (Nos. 2010J01068, 2009J06008), the Program of Ministry of Education of China for New Century Excellent Talents in Universities (No. NCET-10-0010), the 11th Fok Ying Tung Education Foundation for Young Teachers in Universities (No. 111032), the Key Project of Fujian for Intellectual Introduction (No. SZ2008039), the Science and Technology Project of Department of Education of Fujian (No. JB08068), the Subsidizing Program of Department of Education of Fujian for Provincial Universities (No. JK2010022), and the Program for New Century Excellent Talents in Universities of Fujian

**通讯作者 Corresponding author (E-mail: wshyyl@)