赭曲霉毒素降解酶、编码基因、重组载体、细胞、添加剂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及生物技术领域，具体涉及赭曲霉毒素降解酶、编码基因、重组载体、细胞、添加剂及其应用，更具体涉及赭曲霉毒素降解酶，该酶具有SEQ ID NO：2所示序列或其突变体，该酶的编码基因，含有该编码基因的载体和细胞，含有该酶和/或细胞和/或其发酵产物的添加剂，该酶酶、该编码基因、载体、细胞或添加剂在降解赭曲霉毒素和/或其他真菌毒素中的应用，以及降解赭曲霉毒素/或其他真菌毒素的方法。本发明专利技术有如下优点：环境友好，可高效短时地对赭曲霉毒素降解，且不产生任何有害副产物。所述酶可耐受高达80℃的高温催化，对pH值的要求也较低，稳定性好，还能够对伏马毒素和T2毒素一定程度的降解。

Ochratoxin degrading enzymes, coding genes, recombinant vectors, cells, additives and their applications

The invention relates to the field of biotechnology, in particular to ochratoxin degrading enzyme, coding gene, recombinant vector, cell, additive and its application, and more specifically to ochratoxin degrading enzyme, which has a sequence or a mutant shown by SEQ ID NO:2, the gene of the enzyme and the carrier and fine of the encoding gene. An additive containing the enzyme and / or cell and / or its fermentation product, the enzyme, the encoding gene, carrier, cell or additive in the application of ochratoxin and / or other mycotoxins in the degradation of ochratoxin and / or other mycotoxins, and methods for the degradation of ochratoxin / or other mycotoxins. The invention has the following advantages: environmental friendliness, high efficiency and short time degradation of ochratoxin, and does not produce any harmful by-products. The enzyme can tolerate high temperature catalysis of up to 80 degrees centigrade, low pH value and good stability, and can also degrade fumonisin and T2 toxin to some extent.

【技术实现步骤摘要】
赭曲霉毒素降解酶、编码基因、重组载体、细胞、添加剂及其应用
本专利技术涉及生物
，具体地，涉及一种赭曲霉毒素降解酶及其编码基因，含有该编码基因的重组载体和重组细胞，含有所述降解酶和/或所述重组细胞和/或其发酵产物的添加剂，所述降解酶、所述降解酶的编码基因、所述重组载体、所述重组细胞或所述添加剂在降解赭曲霉毒素和/或其他真菌毒素中的应用，以及一种降解赭曲霉毒素/或其他真菌毒素的方法。
技术介绍
真菌毒素是产毒真菌在危害过程中产生的一类次生代谢物质，主要包括黄曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(又称呕吐毒素，DON)、玉米赤霉烯酮(ZEN)和伏马毒素(FUM)、赭曲霉毒素和T-2毒素等。而其中的赭曲霉毒素是继黄曲霉毒素后又一个引起世界广泛关注的霉菌毒素。它是一种重要的、污染食品的真菌毒素。赭曲霉毒素是由赭曲霉(Aspergillusochraceus)和纯绿青霉(Penicilliumviridicatum)产生的一种霉菌肾毒素，可分为A和B两种类型，A的毒性较大。在4℃的低温下赭曲霉即可产生具有毒害作用浓度的赭曲霉毒素。动物摄入1ppm体重剂量的赭曲霉毒素A可在5-6天致死。常见的病变是肾小管上皮损伤和肠道淋巴腺体坏死。饲喂含1ppm浓度赭曲霉毒素的日粮3个月可引起动物烦渴、尿频、生长迟缓和饲料利用率降低；饲喂含量低至200ppb的日粮数周可检测到肾损伤。其他的临床症状还有腹泻、厌食和脱水。有时临床症状不明显，而在赭曲霉毒素中毒呈地方流行病的地区，动物在屠宰时惟一可观察到的病变是肾苍白、坚硬。Marquardt等(1992)调查表明，饲料中OTA含量在0.3-16mg/kg时可引起畜禽中毒，使死亡率上升2％-58％。Madsen等(1982)报道，连续饲喂含OTA200μg/kg的饲料4个月，对猪的影响不大，而当OTA含量大于1400μg/kg时，显著降低猪的采食量和生长速度，饮水量增加。Huff等(1974)报道，连续饲喂含0.5-1.0mg/kgOTA的饲料3周，对肉仔鸡的增重无影响，而含0.5mg/kgOTA的饲料连续饲喂6周，可降低蛋鸡的产蛋性能和饲料转化率。Hult等(1976)报道，瑞土规定猪和禽配合饲料中OTA的允许量分别不得超过200μg/kg和1000μg/kg。美国也正在制订有关条例。其他国家尚未见有关OTA的允许量规定。国内GB2761-2011规定谷物、豆类及其制品中OTA的允许量不得超过5μg/kg。目前对于真菌毒素的清除，目前国内外较为普遍的方法主要有物理去除及吸附、化学处理等。吸附剂在吸附毒素的同时还大量吸附了饲料和食品中的微量营养物质，被黏土吸附后的毒素，无法被分解，会引起二次污染。生物降解可以高效将毒素转化为无毒产物、环保安全。已经成为当前真菌毒素削减技术中最有发展前景的处理技术途径，其不仅安全、环保、高效，而且利用现代生物技术开展研究非常符合当前我国节能减排的发展趋势。当前利用真菌毒素污染粮食作为原料发酵生产乙醇是最主要的手段之一，但毒素在发酵生产得到的大量副产物酒糟中被进一步浓缩，大大超过国家限量标准而不能利用。而目前对于赭曲霉毒素的生物脱除的方法或者是去除效率较低，或者是降解时间长，或者是热稳定性以及酸碱稳定性较差，因此亟需开发出一种能够节能环保且高效降解赭曲霉毒素的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的如上缺陷，提供一种能够高效短时的降解赭曲霉毒素的酶，且该酶具有提高的热稳定性以及耐酸碱性。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种赭曲霉毒素降解酶，其中，该降解酶具有如下(a)和/或(b)所示的氨基酸序列：(a)SEQIDNO：2所示的氨基酸序列；(b)SEQIDNO：2所示的氨基酸序列中第11、89、179和239位氨基酸残基中的一个或几个经过取代、缺失或添加后仍具有赭曲霉毒素降解酶活性的氨基酸序列。第二方面，本专利技术还提供了一种赭曲霉毒素降解酶的编码基因，其中，该基因具有编码如上所述赭曲霉毒素降解酶的核苷酸序列。第三方面，本专利技术还提供了一种重组载体，其中，该重组载体含有如上所述的基因。第四方面，本专利技术还提供了一种重组细胞，其中，该重组细胞含有如上所述的基因或者如上所述的重组载体。第五方面，本专利技术还提供了一种添加剂，其中，该添加剂含有如上所述的降解酶和/或含有如上所述的重组细胞和/或其发酵产物。第六方面，本专利技术还提供了如上所述的降解酶、如上所述的基因、如上所述的重组载体、如上所述的重组细胞和/或其发酵产物或者如上所述的添加剂在降解赭曲霉毒素和/或其他真菌毒素中的应用。第七方面，本专利技术还提供了一种降解赭曲霉毒素/或其他真菌毒素的方法，其中，该方法包括：在酶降解反应的条件下，将如上所述的降解酶、如上所述的重组细胞和/或其发酵产物或者如上所述的添加剂与待处理的样品接触。本专利技术具有如下的优点：环境友好，可高效短时地对赭曲霉毒素进行降解，并且不产生任何有害副产物。本专利技术提供的赭曲霉毒素降解酶可耐受高达80℃的高温，且对pH值的要求也较低，具有稳定性好。另外，本专利技术的赭曲霉毒素降解酶还能够对伏马毒素和T2毒素一定程度的降解。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。第一方面，本专利技术提供了一种赭曲霉毒素降解酶，其中，该降解酶具有如下(a)和/或(b)所示的氨基酸序列：(a)SEQIDNO：2所示的氨基酸序列；(b)SEQIDNO：2所示的氨基酸序列中第11、89、179和239位氨基酸残基中的一个或几个经过取代、缺失或添加后仍具有降解酶活性的氨基酸序列。组成蛋白质的20种氨基酸残基，按照侧链极性可以分成四类：1、非极性的氨基酸：丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)、甲硫氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、色氨酸(Trp)和脯氨酸(Pro)；2、极性不带电荷的氨基酸：甘氨酸(Gly)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)、半胱氨酸(Cys)、天冬氨酸(Asn)、谷氨酰胺(Gln)和酪氨酸(Tyr)；3、带正电荷的氨基酸：精氨酸(Arg)、赖氨酸(Lys)和组氨酸(His)；4、带负电荷的氨基酸：天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)(参见“生物化学”(第二版)上册，沈同、王镜岩，第82-83页，高等教育出版社，1990年12月)。蛋白质中如果发生同属一个类别的氨基酸残基取代，例如由Arg取代Lys或由Leu取代Ile，所述残基在蛋白质结构域中所起的作用(比如提供正电荷或形成疏水囊袋结构的作用)没有改变，因此对蛋白质的立体结构并不会产生影响，因此仍然可以实现蛋白的功能。所述同属一个类别的氨基酸残基取代可以发生在上述酶的任意一个氨基酸残基位置上。如前所述，本专利技术提供的酶还可以进行修饰或突变，得到衍生的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种赭曲霉毒素降解酶，其特征在于，该降解酶具有如下(a)和/或(b)所示的氨基酸序列：(a)SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列；(b)SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列中第11、89、179和239位氨基酸残基中的一个或几个经过取代、缺失或添加后仍具有赭曲霉毒素降解酶活性的氨基酸序列；优选的，所述降解酶的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。

【技术特征摘要】
1.一种赭曲霉毒素降解酶，其特征在于，该降解酶具有如下(a)和/或(b)所示的氨基酸序列：(a)SEQIDNO：2所示的氨基酸序列；(b)SEQIDNO：2所示的氨基酸序列中第11、89、179和239位氨基酸残基中的一个或几个经过取代、缺失或添加后仍具有赭曲霉毒素降解酶活性的氨基酸序列；优选的，所述降解酶的氨基酸序列如SEQIDNO：2所示。2.一种赭曲霉毒素降解酶的编码基因，其特征在于，该基因具有编码权利要求1所述的赭曲霉毒素降解酶的核苷酸序列；优选的，所述基因具有SEQIDNO：1、SEQIDNO：3、SEQIDNO：4和SEQIDNO：5所示的核苷酸序列。3.一种重组载体，其特征在于，该重组载体含有权利要求2所述的基因。4.一种重组细胞，其特征在于，该重组细胞含有权利要求2所述的基因或者权利要求3所述的重组载体；优选的，所重组细胞选自大肠杆菌、链霉菌属、汉逊酵母属、木霉属、芽孢杆菌属、乳杆菌属、曲霉属、植物细胞和/或芽孢杆菌属、木霉属和曲霉属的孢子中的一种或多种。5.一种添加剂，其特征在于，该添加剂含有权利要求1所述的降解酶，和/或含有权利要求4所述的重组细胞和/或其发酵产物。6.根据权利要求5所述的添加剂，其中，所述添加剂还含有地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、德式乳杆菌乳酸亚种、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、嗜热链球菌、罗伊氏乳杆菌、动物双歧杆菌、米曲霉、迟缓芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、纤维二糖乳杆菌、发酵乳杆菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种中的一种或多种；优选的，所述添加剂用于青贮饲料或牛饲料，所述添加剂还含有产丙酸丙酸杆菌、布氏乳杆菌和副干酪乳杆菌中的至少一种；或者所述添加剂用于肉禽、生长育肥猪和水产养殖动物的饲料，所述添加剂还含有凝结芽孢杆菌和/或侧孢短芽孢杆菌。7.根据权利要求5或6所述的添加剂，其中，所述添加剂还含有至少一种生理上可接受的载体；所述生理上可接受的载体...

【专利技术属性】
技术研发人员：林海龙，苏会波，熊强，唐堂，谭剑，黄锦，张子剑，李文钊，陈博，李凡，杨鑫，臧传刚，王靖，
申请(专利权)人：中粮营养健康研究院有限公司，中粮集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11