[發明專利]一株食品級黑曲霉及其在玉米赤霉烯酮降解的應用

有效

• 申請號: 201410147140.1
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103937681A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 孫秀蘭;何興興;徐丹;張銀志
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;A23K1/00;A23L1/015;C12R1/685
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 何自剛;王玉松

技術領域

本發明涉及一株黑曲霉，特別是從醬醅中篩選分離出的能夠防治玉米赤霉烯酮毒素的食品級菌株。

背景技術

玉米赤霉烯酮（zearalenone,ZEA）是由鐮刀菌產生的一種類雌激素樣真菌毒素，是世界上污染最為廣泛的一種鐮刀菌毒素，全世界谷物和飼料普遍受到玉米赤霉烯酮的嚴重污染。在中國，不良的谷物收獲條件和油料加工過程加重了ZEA的污染，低質量的玉米和糧食加工副產品,特別是非常規原料的廣泛使用，使ZEA等霉菌毒素的污染程度遠遠超出國外。ZEA及其代謝物的主要毒性歸因于它們的動情激素活性和合成代謝活性。大量研究證實，ZEA及其代謝物能夠引起很多動物的真菌毒素中毒癥，影響內臟器官發育，還可導致動物繁殖障礙、消化系統功能紊亂，給畜牧業帶來很大的經濟損失。

目前，針對去除飼料和食品中玉米赤霉烯酮的方法，根據其作用原理可分化學法，物理法和生物法三類。其中物理脫毒法在去除玉米赤霉烯酮毒素的同時也會造成動物飼料營養物質的流失；而化學脫毒法雖然可以脫去一些霉變較嚴重的谷物飼料，但費時費工，而且對營養成分造成極大的破壞，還可能產生一些對動物健康有害的化學物質，值得注意的是，歐盟不允許在食品生產過程中應用化學方法消除真菌毒素。由于傳統的物理、化學方法去除毒素污染存在著不可避免的局限性，利用生物降解法清除ZEN毒素已成為重要的研究方向，生物降解是指霉菌毒素分子的毒性基團被微生物產生的次級代謝產物或者所分泌的胞內、胞外酶分解破壞，同時產生無毒的降解產物過程。這種脫毒的方法不會破壞原料當中的其他成分，不會降低營養價值。因此，生物降解法是去除ZEN最有效及可行的方法。

研究表明多種微生物對玉米赤霉烯酮具有生物防治作用。如枯草芽胞桿菌，不動桿菌屬，惡臭假單胞菌，藤黃微球菌，毛孢子菌屬,膠紅類酵母菌等微生物對玉米赤霉烯酮有較強的脫毒作用；Kakeya?H等對分離到粉紅粘帚霉（C.rosea?IF07063）菌株進行了研究，研究發現該菌株可將ZEN轉化為1-(3,5二羥苯基)-10′-羥基-1′反式十一碳烯-6′-酮，該降解產物無任何雌激素活性。余元善成功的從農業土壤中分離到一株能以ZEN為唯一碳源和能源生長的不動桿菌屬SM04，該菌株的上清發酵液具有高效降解ZEN的能力。因此分離出一種對玉米赤霉烯酮毒素具有良好防治及降解效果的安全菌株具有十分重要的意義。

發明內容

本發明提供了一株食品級黑曲霉FS-Z1(Aspergillus?niger)FS-Z1菌株，已于2013年12月24日保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏編號CCTCC?M2013703；以其18SrDNA全序列為基礎的系統發育樹如說明書附圖1所示。該菌株對玉米赤霉烯酮具有良好的降解效果，降解率達到89.56%。

所述黑曲霉是從醬醅中分離得到，其保藏條件如下：從生長良好的固態平板培養基上接取3環黑曲霉孢子到搖瓶培養基中，28℃搖床（150rpm）培養36h，取0.65mL移入含有0.3mL無菌甘油的甘油管中，放入-70℃超低溫冰箱保存。

所述固體平板培養基PDA為（w/v）：馬鈴薯300g、葡萄糖20g、瓊脂20g、蒸餾水1L，自然pH，121℃高壓滅菌15min。

所述液體培養基PDB為（w/v）：馬鈴薯300g、葡萄糖20g、蒸餾水1L、自然pH、121℃高壓滅菌15min。

所述黑曲霉的培養條件為：將已保藏甘油管的黑曲霉接入固體培養基活化3d，然后再接入到液體培養基，28℃，150rpm，搖床培養。

所述黑曲霉的篩選條件為：將從醬醅篩選出來的黑曲霉接種到PDA固體培養基中，28℃培養36h，取50ml生理鹽水洗下孢子，振蕩均勻，形成單孢子懸浮液,制成10⁸CFU/ml的菌懸液。按2%的接種量接種到60ml無菌PDB培養基中，28℃，150rpm，搖床培養5d，向發酵液中加入玉米赤霉烯酮，使其終濃度達到2ppm，以無菌PDB培養液加玉米赤霉烯酮作為空白對照，分別于48h后用HPLC檢測法檢測玉米赤霉烯酮的濃度。

本發明還提供了一種所述黑曲霉在降解玉米赤霉烯酮中的應用方法，最適降解條件為菌液接種量2%，降解溫度28℃，降解pH=5，轉速150r/min，降解時間48h。

所述的黑曲霉在食品、飼料領域的應用也屬于本發明的保護范圍。