[發(fā)明專利]一株高效降解硒化卡拉膠的深海芽孢桿菌N1-1及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011007110.2
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112159774B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲長鳳;繆錦來;王凱;王西西
• 申請（專利權(quán)）人: 自然資源部第一海洋研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N9/38;C12P19/12;C12P19/14;A23L33/125;A23K20/163;C12R1/07
• 代理公司: 青島合創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37264
• 代理人: 王曉曉

本發(fā)明提供了一株高效降解硒化卡拉膠的深海芽孢桿菌N1?1及其應(yīng)用。所述的深海芽孢桿菌N1?1的分類命名為Bacillus sp.，保藏編號為CGMCC No.20357，其為革蘭氏陽性菌，其菌落呈黃色，近圓形，邊緣光滑，表面粗糙不透明，直徑2?3mm。深海芽孢桿菌N1?1可以硒化卡拉膠為底物，發(fā)酵得到的硒化卡拉膠酶可以將硒化卡拉膠降解為小分子的硒化卡拉膠二糖。本發(fā)明利用深海微生物菌株發(fā)酵降解獲得硒化卡拉膠二糖，不僅生產(chǎn)安全高效，并且硒化卡拉膠二糖更可以用于腫瘤治療輔助藥品、海洋特醫(yī)食品、食品添加劑和飼料添加劑的制備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微生物應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一株高效降解硒化卡拉膠的深海芽孢桿菌N1-1及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

很多生物體內(nèi)包含必要的硒蛋白(谷胱甘肽過氧化物酶、甲酸脫氫酶、硒磷酸合成酶等)，因此它們需要微量元素硒才能發(fā)揮正常的細胞學(xué)功能。硒具有抗氧化、抗衰老、抗癌、防治心腦血管疾病等多方面的生物學(xué)功效，硒也是人體谷胱甘肽過氧化物酶的活性中心，其對人類健康十分重要，因此近年來硒成為人們關(guān)注的焦點。世界上的很多地區(qū)都缺硒，硒缺乏會導(dǎo)致甲狀腺功能減退、免疫系統(tǒng)減弱以及誘發(fā)多種疾病，比如癌癥、心腦血管病、肝病和克山病、大骨節(jié)病等。

我國是一個缺硒大國，據(jù)《中華人民共和國地方疾病與環(huán)境因素圖集》揭示，我國存在一條低硒地帶，占我國土地面積的72％，其中30％為嚴重缺硒地區(qū)，而約七億人生活在這片低硒地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計，我國成人每日的平均攝硒量僅為26-32μg，遠低于中國營養(yǎng)學(xué)會推薦的硒安全和適宜攝入量(50μg/d-250μg/d)下限。全世界也有四十多個國家和地區(qū)屬于缺硒地區(qū)。早在1973年，世界衛(wèi)生組織(WHO)就宣布硒是人體及動物生命中不可缺少的微量元素，過去十年的研究也表明，硒除了滿足基本營養(yǎng)要求外，還具有許多潛在的健康益處，中國營養(yǎng)學(xué)會也已將硒列入到十五種每日膳食營養(yǎng)素中。因此，開發(fā)富硒食品作為補硒營養(yǎng)源受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。

硒是人體和動物必需的微量元素，同時又具有較大毒性。硒的毒性大小依化合物種類不同而異，在各種硒化物中，亞硒酸鹽的毒性相對較大，硒半胱氨酸與之相近，硒蛋氨酸相對較小，無機硒(主要是亞硒酸鈉和硒酸鈉)半致死量(LD₅₀)為12.7mg/kg，其生理需要量和中毒量之間的范圍很窄。無機硒具有蓄積性毒性和致突變作用，使用時劑量難以控制，且環(huán)境污染大。而有機硒與無機硒相比，具有較高生物活性(比無機硒高約100倍)和較低毒性。有機硒的生物利用率遠高于無機硒，且毒性較小、適應(yīng)性好，所以有機硒具有生物利用度高、安全性高等優(yōu)勢，已漸漸成為補硒產(chǎn)品的主流。在許多發(fā)達國家，無機硒已被明令禁止直接添加到動物飼料中，但在我國一些嚴重缺硒地區(qū)，由于有機硒價格太高，人體補硒仍在使用亞硒酸鈉等無機硒，許多保健品、硒營養(yǎng)強化食品，甚至包括一些藥品中也在添加無機硒鹽，更不用說使用量巨大的養(yǎng)殖業(yè)。因此，尋找高效、低毒和價格低廉的有機硒化合物具有十分重要的意義。

多糖具有多種生理功能，比如抗衰老、防治癌癥等；有機硒毒性低，副作用小，能更好的激發(fā)免疫反應(yīng)，因此，將無機硒與多糖有機結(jié)合使之成為有機硒化合物-硒多糖，將會使硒和多糖的生理和藥理功能得到優(yōu)化，不僅保持了多糖的基本構(gòu)型和活性，還很大程度提高了硒的生物可利用度，降低了其毒性和副作用，并且還具有生物活性強、環(huán)境污染小等特點。硒多糖主要分為天然硒多糖和合成硒多糖。合成硒多糖主要由化學(xué)手段制備，生物合成硒多糖的相關(guān)研究尚淺。我國沿海海域幅員遼闊，生長多種的海洋藻類，利用海洋生物技術(shù)和組合化學(xué)技術(shù)將硒元素和海藻多糖結(jié)合，形成的海藻硒多糖是一種新型分子結(jié)構(gòu)的海洋生物活性物質(zhì)，這種有機硒化合物既消除了硒的毒副作用，又具有很高的生理活性，大大提高了硒營養(yǎng)素使用的安全性和功效。因此，海藻硒多糖是急待推廣應(yīng)用的海洋生物制品。但未降解的硒多糖粘度大、分子量大、水溶性差、不易擴散，會導(dǎo)致其在生物體內(nèi)吸收較差，因此，現(xiàn)在急需尋找一種安全可靠且高效的降解海洋硒多糖，進一步提升其性能的方法。

發(fā)明內(nèi)容