我院畜牧所饲用生物智造中心科研团队在创制氧响应型生物反应器，缓解饲料霉菌毒素诱导的畜禽肠道损伤方面取得重要进展，相关研究成果“Construction of an O2-responsive engineering bioreactor for enhanced indole-3-propionic acid production and deoxynivalenol detoxification”发表在领域权威科学期刊Responsive Materials（Q1区，IF=22.9）。

受我国的地理和气候影响，玉米等饲料粮资源容易污染霉菌和霉菌毒素。以往的解决方案一般是通过添加吸附剂、稀释污染原料等，治标不治本，残存的霉菌毒素对我国畜禽养殖危害巨大。中毒畜禽表现为生长和繁殖性能显著下降，同时霉菌毒素容易在畜禽肝肾甚至肉蛋奶中残留，严重危害人民群众的健康。

畜牧所饲用生物智造中心科研团队通过理论创新和技术攻关，发现动物的肝脏C3A4型细胞色素P450酶对于霉菌毒素具有很强的代谢转化和降解能力，而食物中来源的色氨酸代谢产物3-吲哚丙酸（Indole-3-propionic acid, IPA）可以显著激活动物肝脏C3A4型细胞色素P450酶表达和活性。在此基础上，饲用生物智造中心团队创造性提出通过显著提升动物的肝脏霉菌毒素解毒能力的方式来解决饲料源霉菌毒素污染的难题。

团队经反复实践，通过好氧-厌氧代谢耦合与种间原生质体融合技术，将枯草芽孢杆菌的氧气耐受/消耗相关特性与产孢梭菌的IPA合成能力整合，成功构建出P-Cs.HN01/P-Bs.168（融合子PC52）工程菌株，开发出了一种氧气响应型生物反应器。该体系可以实现活性代谢物IPA高效合成，表达量比天然水平提高50倍以上，优化共培养体系下产量达3.3 g/L，同时可以在有氧条件下进行规模化量产。研究并验证了其在缓解脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol, DON）诱导的畜牧动物肠道损伤方面的保护效果。

图1 氧响应型生物反应器的构建、代谢途径及功能示意图

北京市农林科学院畜牧兽医研究所为该论文的第一完成单位，马曦教授、张董燕副研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到了北京市乡村振兴农业科技项目、北京市农林科学院科技创新能力建设专项的经费支持。

原文链接：https://doi.org/10.1002/rpm2.70051