[發明專利]一株產酸性脲酶和EC降解酶的菌株及其應用

無效

• 申請號: 201410146266.7
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103937714A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 田亞平;楊廣明;査小紅
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12H1/15;C12R1/01
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

本發明涉及一株產酸性脲酶和EC降解酶的菌株及其應用，具體涉及一種從小鼠的消化系統中分離出的可以產生酸性脲酶和EC降解酶的產生菌，屬于小酶種產生菌及酶特性技術領域。

背景技術

氨基甲酸乙酯?(Ethyl?Carbamate,簡稱EC)，又稱尿烷(Urethane)?，早在1943年Nettleship等進行的動物實驗就證明EC具有潛在的致癌性?；蚨拘院椭掳┬詼y試顯示EC是主要食源性致癌物質，它可以引起肺腫瘤、淋巴癌、皮膚癌等。根據FAO/WHO食品添加劑專家委員會2005年關于EC的食品安全評估，經食物（不包括酒精飲品）攝入的EC的量不足以對健康構成危害，但如果將經酒精飲品攝入的EC量計算在內，則人體攝入的EC總量可能對健康構成潛在危害，因此專家委員會建議采取措施適當減少酒精飲品中的EC含量。2007年，IARC正式將EC從2B類致癌物上升為2A級別，與丙烯酰胺同等危險。一般認為EC主要的致癌機理是：氨基甲酸乙酯被細胞色素P450氧化為N-羥基-氨基甲酸乙酯，后者能夠誘導Cu²⁺調控的DNA損傷，這種損傷多發生于胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）的殘基上，進而影響生物的遺傳物質，引發癌變。

氨基甲酸乙酯的主要生成途徑：

黃酒的原料豐富，釀造工藝復雜，成品酒中除富含功能性營養成分和各種風味物質外，難免帶進微量的不利成分。隨著人們對食品日益更高的要求，不斷提升品質與質量也顯得尤為重要。目前的研究中對于黃酒EC的控制可分為三方面，一方面是控制原料，第二方面是改良工藝，第三方面是直接減少EC的產生。第三類方法是目前人們認為最直接有效的方式。直接減少的途徑可通過后期添加酸性脲酶，降解EC的前體物質尿素，和對已經在儲酒階段產生的EC采用相應的酶直接降解。目前國內外利用相關降解酶直接去除EC的研究報道尚比較少，該類酶的研究也相對缺乏。本發明中一株酸性脲酶和EC降解酶產生菌株的發現和對其相關的研究，能夠同時降解黃酒中的尿素和氨基甲酸乙酯，能夠實現從源頭到終端對EC含量的綜合控制。

發明內容

本發明的目的是提供一種產酸性脲酶和EC降解酶的菌株，該菌所產酶在黃酒、米酒等發酵食品環境下具有較好的活性；本發明提供該菌以及該菌所產的酸性脲酶和EC降解酶的相關酶學性質及該酶在酒類中應用。

本發明的技術方案，一種酸性脲酶和EC降解酶產生菌，是從小鼠的消化系統中分離得到一株產酸性脲酶和EC降解酶的菌株，命名為普羅威登斯菌（Providencia?sp.?）JNB815，已保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，其保藏編號為：CGMCC?No.8326。

從小鼠的消化系統中分離出一株可以產生酸性脲酶和EC降解酶的產生菌，該菌通過16S?rDNA序列法進行系統發育樹分析并鑒定其種屬。對粗酶分析其最適溫度、最適pH、尿素和EC去除效果以及酶處理對黃酒中風味物質的影響等基本特性。

所述的產酸性脲酶和EC降解酶的菌株，通過PCR擴增獲取了16S?rDNA序列，序列如SEQ?ID?NO：1所示。

菌株CGMCC?No.8326所產酶的最適pH為4.5，最適溫度為35℃左右；該酶在20-60℃之間，pH值4-7之間，均具有較好的穩定性。

所述菌株產生的酶應用于降解酒類中的酸性脲酶和EC；通過所述菌株制備粗酶液，并添加入待降解的酒樣中，加入的酶量為0.2?U/mL。所述酒類為清酒、黃酒或米酒。

本發明的有益效果：本發明分離得到的菌株，經鑒定為雷氏普羅威登斯菌，其產的酸性脲酶和EC降解酶在pH4.5-7.0之間很穩定，但當pH高于7.5或低于4.0時，酶的活力開始迅速降低直到失去活性。經試驗測定該菌產酶的最適pH為4.5，最適溫度為35℃，在25-55℃酶很穩定，當溫度高于55℃，酶的活性開始迅速降低直到失活。并對該菌產生的酶在不同酒精度中進行試驗，測得該酶對1%-15%濃度的酒精有一定耐受性。在黃酒體系中，該酶對尿素和EC都有相對較強的降解作用，但對氨基酸類成分沒有降解作用。故該普羅威登斯菌(Providencia?rettgeri)所產脲酶和EC降解酶有在清酒、黃酒、米酒等發酵食品中去除EC及其底物尿素的應用潛力，實現從源頭到終端對EC的控制。