含解毒酶活性且发酵残渣可用于饲料的微生物制造技术

本发明专利技术公开了一种含解毒酶活性且发酵残渣可用于饲料的微生物。本发明专利技术的重组微生物以霉变粮食或含有毒菌霉素的粮食为发酵原料进行发酵时，其淀粉利用率至少为75％，并且所述重组微生物中含有外源的毒菌霉素解毒酶基因的表达盒，其中，所述的毒菌霉素解毒酶选自下组：黄曲霉素毒素解毒酶、玉米烯酮解毒酶、呕吐毒素解毒酶、T-2毒素解毒酶、或其组合；并且，与不含有所述外源的毒菌霉素解毒酶基因的表达盒的野生型菌株或出发菌株相比，其针对至少一种毒菌霉素的解毒活性的提高幅度ΔT≥50％。本发明专利技术扩展底物利用范围，降低原材料成本；降解过程全程沿用现有发酵工艺，不增加额外成本，且还可增加发酵产物的价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物领域，具体涉及一种含解毒酶活性且发酵残渣可用于饲料的微生物。
技术介绍
霉菌毒素是全球畜禽饲料和人类食品安全的重要威胁因素。据估计，全世界每年约有25％的谷物收到霉菌毒素的污染。霉菌毒素霉菌生长过程中自然产生的副产物，具有高毒性。将霉菌杀死只能停止霉菌毒素的产生，但不能消除已经存在的霉菌毒素。霉菌毒素给食品工业、饲料工业和畜牧业带来一系列不容忽视的问题。大量受污染的粮食无法食用，带来巨大的浪费；动物食用含有霉菌毒素的霉变饲料后，不仅可能会发生慢性或急性的中毒症状、增加死亡率并降低饲料转化率，而且能导致肉、蛋及其制品中存在霉菌毒素的残余，危害人类健康。据估算，全世界由于霉菌毒素污染造成的损失，每年达到数千亿美元。我国地域广阔，很多地区气候温和，降雨量多，特别是夏秋季节的雨季，十分利于霉菌的生长，因此，我国霉菌毒素污染的情况十分严重。霉变造成粮食损失，主要是由于霉菌毒素对生物的毒性。在各种食品和饲料中广泛存在和危害最大的霉菌毒素一般认为有黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮毒素、呕吐毒素、单端孢霉烯族T-2毒素和赭曲霉毒素。产毒霉菌有曲霉菌、链孢霉菌、青霉菌等。对霉变、进而受到霉菌毒素污染的粮食进行充分利用有重大的经济和社会意义。霉菌毒素的常用脱毒方法，有机械分离等物理脱毒法、热或辐射灭活法、化学(碱、臭氧或其他化学物质)处理脱毒法、吸附剂吸附法等。但往往相应的存在操作复杂、灭活能力不足或成本高等问题。最新报道中，通过发酵工程和酶工程技术降解产品中的霉菌毒素有了一定进展。霉菌毒素解毒酶已有很多报道。生产霉菌解毒酶的酶制剂和能产解毒酶的菌剂已有报道用于饲料领域。但由于饲料一般为固态，毒素和酶/菌剂的传质不佳，影响了酶和/或菌剂的解毒效果，添加更多酶和/或菌剂则又增加太多成本。利用霉菌毒素超标的粮食进行发酵生产酒精等产品，是另外一种充分利用受到毒素污染的粮食的技术，也符合建设资源节约型社会的宗旨。但是，即在常规发酵过程中，霉菌毒素的降解量往往很少，原因在于常规用于发酵的微生物缺乏霉菌毒素解毒酶活性。这样，利用霉菌毒素污染的粮食或水果的发酵技术，如果用于酿制白酒、黄酒、啤酒等产品，则产品极有可能受到霉菌毒素的污染，很难进行有效的生产。如果将发酵产物蒸馏成酒精，一般来说酒精中不含霉菌毒素；但是，蒸馏后反而形成富集作用，发酵蒸馏后的固体剩余物中，霉菌毒素的单位含量可能比粮食原料更高。因此，利用霉菌毒素污染的粮食或水果的发酵技术，可适用于生产燃料酒精或者工业酒精；但酒糟和酿酒废液中更可能受到霉菌毒素的污染，很可能会富集某些霉菌毒素，限制了这些发酵废料用于畜禽饲料的应用。酵母细胞富含蛋白质、核酸、微生物和多种酶，具有增强动物免疫力、改善饲料适口性、促进消化吸收等功能，并可以提高动物对于磷的利用率。如果这些富含酵母细胞成分的发酵废料不能作为饲料加以充分利用，也是巨大的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有解毒酶活性的微生物。本专利技术的第一方面，提供一种具有解毒活性的用于粮食发酵的重组微生物，以霉变粮食或含有毒菌霉素的粮食为发酵原料进行发酵时，其淀粉利用率至少为75％，并且所述重组微生物中含有外源的毒菌霉素解毒酶基因的表达盒，其中，所述的毒菌霉素解毒酶选自下组：黄曲霉素毒素解毒酶、玉米烯酮解毒酶、呕吐毒素解毒酶、T-2毒素解毒酶、或其组合；并且，与不含有所述外源的毒菌霉素解毒酶基因的表达盒的野生型菌株或出发菌株相比，其针对至少一种毒菌霉素的解毒活性的提高幅度ΔT≥50％。在另一优选例中，各毒菌霉素解毒酶选自下组：来源于Peniophorasp.的黄曲霉解毒酶；来源于Armillariellatabescens的黄曲霉解毒酶；来源于AcinetobacterspSM04玉米烯酮解毒酶；来源于Arabidopsisthaliana、Hordeumvulgaresubsp.vulgare、或Brachypodiumdistachyon的呕吐毒素解毒酶、来源于Fusariumsporotrichioides的T-2毒素解毒酶。在另一优选例中，所述微生物包括：酵母、丙酮丁醇梭菌。在另一优选例中，所述酵母为酿酒酵母。本专利技术的第二方面，提供一种发酵产溶剂的方法，所述方法包括培养第一方面所述的重组微生物进行发酵的步骤。在另一优选例中，所述溶剂为乙醇、丁二酸、丁二醇、丙酮、丁醇中的一种或两种以上的组合。在另一优选例中，采用无霉变粮食或霉变粮食进行发酵。在另一优选例中，采用第一方面所述的重组微生物发酵无霉变粮食或霉变粮食。本专利技术的第三方面，提供一种发酵粮食的方法，所述方法包括采用第一方面所述的重组微生物进行发酵粮食的步骤。在另一优选例中，所述粮食为无霉变粮食或霉变粮食。本专利技术的第四方面，提供一种制备饲料的方法，所述方法包括以下步骤：培养第一方面所述的重组微生物进行发酵，将发酵后的残渣直接用作饲料或用作解毒剂添加到基础饲料中制成饲料。在另一优选例中，所述进行发酵是进行粮食发酵。在另一优选例中，所述粮食为无霉变粮食或霉变粮食。本专利技术的第五方面，提供一种饲料组合物，所述饲料组合物包含：饲料；和发酵残渣，其中，所述发酵残渣是培养第一方面所述的重组微生物进行发酵后得到的残渣。在另一优选例中，所述进行发酵是进行粮食发酵。在另一优选例中，所述粮食为无霉变粮食或霉变粮食。本专利技术提供的具有解毒酶活性的微生物，可发酵(酶变)粮食为发酵产品，副产物酒糟中的毒素减少，并且酒糟还有解毒酶活性，不仅不易再有毒素产生，还可添加到饲料中作为解毒剂使用。由于发酵在解毒酶较适反应温度下进行，且为液态并有较长作用时间，故可有效去除发酵原料中所含毒素。本专利技术也可用于黄酒、啤酒等发酵过程。应理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一赘述。具体实施方式本申请的专利技术人经过广泛而深入地研究，首次把用于重组表达解毒酶的酵母菌株用于发酵技术，意外发现具有非常高效地降解毒素的效果。在此基础上，完成了本专利技术。重组微生物本专利技术提供一种具有解毒活性的用于粮食发酵的重组微生物，以霉变粮食或含有毒菌霉素的粮食为发酵原料进行发酵时，其淀粉利用率至少为75％，并且所述重组微生物中含有外源的毒菌霉素解毒酶基因的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有解毒活性的用于粮食发酵的重组微生物，其特征在于，所述重组微生物以霉变粮食或含有毒菌霉素的粮食为发酵原料进行发酵时，其淀粉利用率至少为75％，并且所述重组微生物中含有外源的毒菌霉素解毒酶基因的表达盒，其中，所述的毒菌霉素解毒酶选自下组：黄曲霉素毒素解毒酶、玉米烯酮解毒酶、呕吐毒素解毒酶、T‑2毒素解毒酶、或其组合；并且，与不含有所述外源的毒菌霉素解毒酶基因的表达盒的野生型菌株或出发菌株相比，其针对至少一种毒菌霉素的解毒活性的提高幅度ΔT≥50％。

【技术特征摘要】
1.一种具有解毒活性的用于粮食发酵的重组微生物，其特征在于，所述重
组微生物以霉变粮食或含有毒菌霉素的粮食为发酵原料进行发酵时，其淀粉利
用率至少为75％，并且所述重组微生物中含有外源的毒菌霉素解毒酶基因的表
达盒，其中，所述的毒菌霉素解毒酶选自下组：黄曲霉素毒素解毒酶、玉米烯
酮解毒酶、呕吐毒素解毒酶、T-2毒素解毒酶、或其组合；
并且，与不含有所述外源的毒菌霉素解毒酶基因的表达盒的野生型菌株或
出发菌株相比，其针对至少一种毒菌霉素的解毒活性的提高幅度ΔT≥50％。
2.如权利要求1所述的重组微生物，其特征在于，所述微生物包括：酵母、
丙酮丁醇梭菌。
3.如权利要求2所述的重组微生物，其特征在于，所述酵母为酿酒酵母。
4.一种发酵产溶剂的方法，其特征在于，所述方法包括培养权利要求1-3
任一项所述的重组微生物进行发酵的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晟，杨俊杰，蒋宇，陶荣盛，
申请(专利权)人：上海工业生物技术研发中心，中国科学院上海生命科学研究院湖州工业生物技术中心，
类型：发明
国别省市：上海;31