[發明專利]一株可代謝尼古丁的紅球菌及其應用

無效

• 申請號: 200810233515.0
• 申請日: 2008-10-31
• 公開（公告）號: CN101434926A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 楊金奎;段焰青;鞏效偉;張克勤;曾曉鷹;者為;李慶華
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A24B15/20;C12R1/01
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司
• 代理人: 楊宏珍

技術領域：

本發明涉及一株可代謝尼古丁的紅球菌及其應用，屬應用微生物技術領域。

背景技術：

煙草是我國財政的重要支柱之一，隨著我國卷煙和煙葉市場的國際化程度逐步加深，《煙草控制框架公約》對煙草制品的限制愈加嚴格，中國煙草面臨著新的形勢與新的挑戰。為此，國家煙草專賣局制定了《中國卷煙科技發展綱要》，明確提出中國卷煙發展的方向是：以市場為導向，大力發展中式卷煙。而發展中式卷煙的關鍵技術就是要在保持高香氣的前提下“減害降焦”，開發“低焦油、低危害、高香氣”的中式卷煙品牌。因此，降低煙草中尼古丁等有害成分的含量，是促進卷煙工業健康發展的關鍵技術之一。

尼古丁是煙草生物堿中的主要成分，在煙草中，尼古丁大部分是以有機酸(如檸檬酸和蘋果酸)鹽的狀態存在，也有少量的以自由狀態存在。尼古丁進入人體內，90％被肺部吸收，進入血液后6秒鐘即可到達大腦。尼古丁對人體最顯著的作用是對交感神經產生影響，通常表現為短暫的興奮，緊接著就是抑制。尼古丁的作用除了增加煙味和感受刺激外，主要還在于它所產生的生理強度，通常稱為“勁頭”。一般來講，尼古丁含量高的煙葉，煙氣勁頭大，反之則小。因此，煙氣中含有一定量的尼古丁是必要的，但尼古丁的含量也不能過高，否則不但會增加煙氣的刺激性，影響卷煙吸味，而且從安全性的角度來講也是一個非常不利的因素。

我國部分煙區的煙葉外觀質量已接近國際水平，但就其內在質量而言還有一定差距，其中一個較普遍且較突出的問題就是尼古丁含量偏高。目前，我國烤煙尼古丁的平均含量為3％～4％，白肋煙平均高達6％，而美國烤煙的尼古丁含量在1.5％～3.5％之間；一般優質白肋煙的尼古丁含量在1.5％～4.0％之間，以3.0％為佳，美國白肋煙的尼古丁含量為2.9％左右。國內卷煙企業目前貯存的上部煙葉較多，一般因其尼古丁含量較高而難以較多用于葉組配方中，不僅占用了大量的倉儲空間，而且也造成了大量的浪費。這個問題已引起有關方面的重視，如何降低這些煙葉中的尼古丁含量是各卷煙企業所面臨的一個現實問題。同時由于煙草的連續栽培和大量廢棄煙葉的存在使土壤中的尼古丁含量大大提高，對土壤環境和地下水質造成了較大的影響，如何有效的消除尼古丁對環境的污染也是當前人類發展所面臨的關鍵問題。

目前，關于利用微生物降解尼古丁(煙堿)的研究已有報道。但經文獻檢索，未發現與本發明內容相同文獻的公開報道。

發明內容：

本發明的目的在于通過對一株能夠降解煙草中尼古丁(煙堿)含量的微生物紅球菌Y22(Rhodococcus?sp.Y22)的研究，提供一種降低煙草中尼古丁含量的方法。

本發明從云南省嵩明縣楊林鎮煙草栽培土壤中分離了一株具有降解尼古丁能力的細菌Y22，對其進行了形態學、生理生化性質和16S?rRNA分析，鑒定結果表明該細菌屬于紅球菌屬，該菌株命名為Rhodococcus?sp.Y22。本該菌株已經保存在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心；地址：北京市朝陽區大屯路，中國科學院微生物研究所；保藏日期：2008年9月28日；保藏號為CGMCC?No.2683。

紅球菌Y22(Rhodococcus?sp.Y22)菌株的主要形態特征和生理生化性質為：

紅球菌Y22菌株在培養早期為分支桿狀，中期呈短桿狀，后期變為球形。無芽孢，不能運動。革蘭氏染色陽性。硝酸鹽還原和接觸酶試驗為陽性。不能液化吲哚，不能水解淀粉。甲基紅(MR)實驗和乙酰甲基甲醇(VP)實驗均為陰性。本菌株對葡萄糖、甘露醇和山梨醇發酵產酸；甘油、麥芽糖、乳糖和蔗糖發酵不產酸。另外本菌株不能在45℃生長。Y22菌株在Luria-Bertani(LB)平板上于28℃下培養48小時的培養特征為圓形，不透明，中間突起，白色，邊緣有毛狀突起。在以尼古丁為唯一碳氮源的培養基上培養48后會產生灰色色素。

紅球菌Y22(Rhodococcus?sp.Y22)菌株的分子鑒定特征為：利用通用引物20F(5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’)和1500R(5’-GGTTACCTTGTTACGACT-3’)，以紅球菌Y22的基因組DNA作為模板擴增得到1500bp左右的PCR產物，回收測序、校正之后得到的Y22菌株的部分16S?rRNA基因序列1485bp，該序列已經遞交國際核苷酸序列數據庫(GenBank)，序列索引號為：FJ236510。

本發明按常規方法用常規設備制備。即將紅球菌Y22(Rhodococcus?sp.Y22)擴大發酵培養后得到。