[發明專利]一株枯草芽孢桿菌及其在降解玉米赤霉烯酮中的應用

有效

• 申請號: 202011446971.0
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112410269B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 付曉平;鄭宏臣;宋詼;楊世彬;趙興亞;甄杰;徐健勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院天津工業生物技術研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A23L5/20;C12R1/125
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 閆書寧

本發明公開了一株枯草芽孢桿菌及其在降解玉米赤霉烯酮中的應用?？莶菅挎邨U菌具體為枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)816，其在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心的保藏編號為CGMCC No.14854。實驗證明，枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)816 CGMCC No.14854可以將玉米赤霉烯酮降解為生物毒性大大降低且穩定存在的玉米赤霉烯酮磷酸鹽。本發明具有重要的應用價值。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一株枯草芽孢桿菌及其在降解玉米赤霉烯酮中的應用。

背景技術

玉米赤霉烯酮(zearalenone，ZEN)又稱F-2毒素，是一種2，4-二羥基苯甲酸內酯類化合物，其對谷物、糧食和飼料的污染廣泛且嚴重。ZEN自身沒有毒性但其具有強烈的生物學效應，因其化學結構類似于天然存在的雌性激素導致ZEN具有生殖毒性、免疫毒性、遺傳毒性和致癌性。ZEN的污染導致畜牧業的減產和人類疾病，帶來巨大的經濟損失，因此，世界各國已開始重視ZEN的污染問題。Pinotti等在2016年調查評估了世界范圍內谷類及飼料中ZEN污染的流行狀況，并指出在北美、南美、中歐、非洲、北亞和東南亞ZEN污染的發生率最高，其中復合飼料和青貯飼料超標率高達30％。

為減少ZEN對動物及人體的危害，我國規定了食品中ZEN的最高限量，兒童和嬰兒食品中限量為20μg/kg，玉米小食中限量為50μg/kg，未加工玉米中的限量為200μg/kg，其余谷物及其制品中最大限量為60μg/kg。

鑒于玉米赤霉烯酮在食品及飼料中含量的限制，市場的監管檢測越來越嚴格，但ZEN存在多種代謝形式，主要在豬和人的腸道中進行代謝，主要包括α-玉米赤霉醇(α-Zearalanol，α-ZAL)、β-玉米赤霉醇(β-Zearalanol，β-ZAL)、α-玉米赤霉烯醇(α-Zearalenol，α-ZOL)、β-玉米赤霉烯醇(β-Zearalenol，β-ZOL)、玉米赤霉酮(Zearalanone，ZAN)五種代謝產物。以上代謝產物仍存在一定的毒性，除上述5種主要衍生物之外，還存在著一類特殊的形式，該種形式改變了ZEN原有的化學特征，用傳統的檢測方法無法檢測到，稱為“隱蔽性毒素”。目前已發現的玉米赤霉烯酮的隱蔽型形式包括玉米赤霉烯酮-14-硫酸鹽(Zearalenone-14-sulfate，Z-14-S)、玉米赤霉烯酮-16-硫酸(Zearalenone-16-sulfate，Z-14-S)、玉米赤霉烯酮-14-葡糖苷(Zearalenone-14-Glucoside，Z-14-G)、玉米赤霉烯酮-16-葡糖苷(Zearalenone-16-Glucoside，Z-16-G)等，其中以14位取代最為常見。最近還發現了玉米赤霉烯酮代謝物的其它隱蔽型形式，如α-玉米赤霉烯醇-硫酸鹽(α-Zearalenol-sulfate，α-ZOL-S)。研究發現，玉米赤霉烯酮的隱蔽型形式在哺乳動物體內可以被微生物轉化成其原型玉米赤霉烯酮進而產生毒性。

目前，現有的去除玉米赤霉烯酮的菌劑中存在一些弊端，如不能檢測或確定玉米赤霉烯酮的轉化或降解產物的毒性。因此，現有菌劑雖然去除了玉米赤霉烯酮，但仍有可能轉化成了含隱蔽性毒性的衍生物。由此可見，亟需開發一種能夠高效安全去除玉米赤霉烯酮的菌劑，該菌劑轉化玉米赤霉烯酮的同時不會產生任何毒性，包括隱蔽性毒性。

發明內容

本發明的目的是降解玉米赤霉烯酮。

本發明首先保護一株枯草芽孢桿菌，名為枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)816，該菌株已于2017年11月03日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCC，地址為：北京市朝陽區北辰西路1號院3號)，保藏編號為CGMCC No.14854?？莶菅挎邨U菌(Bacillus subtilis)816 CGMCC No.14854簡稱枯草芽孢桿菌816。

本發明還保護一種菌劑，其可含有枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)816 CGMCCNo.14854。所述菌劑的用途可為a1)和a2)中的至少一種：