一种呕吐毒素降解酶及其基因和制备方法及应用以及降解呕吐毒素的方法技术

本发明专利技术涉及微生物领域，公开了一种呕吐毒素降解酶及其基因和制备方法及应用以及降解呕吐毒素的方法。具体地，本发明专利技术提供了一种呕吐毒素降解酶，该呕吐毒素降解酶具有如下(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430‑450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呕吐毒素降解酶活性的氨基酸序列。本发明专利技术提供的呕吐毒素降解酶可以高效且快速地降解呕吐毒素，具有良好的工业应用前景。

Vomit toxin degrading enzyme and its gene, preparation method and application, and method for degrading vomit toxin

The invention relates to the field of microorganisms, discloses a vomit toxin degrading enzyme and a gene thereof, a preparation method and application, and a method for degrading vomit toxin. Specifically, the invention provides an vomit toxin degrading enzyme that has the amino acid sequence shown by (a) and / or (b): (a) SEQ ID NO:2, the amino acid sequence shown by (a) SEQ ID NO:2; one or several of the amino acid residues in the amino acid sequence shown in the SEQ ID NO:2 are substituted and deleted. The amino acid sequence of the vomit toxin degrading enzyme still has been added after adding. The vomit toxin degrading enzyme provided by the invention can degrade vomit toxin efficiently and rapidly, and has good industrial application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种呕吐毒素降解酶及其基因和制备方法及应用以及降解呕吐毒素的方法
本专利技术涉及微生物领域，具体地，涉及一种呕吐毒素降解酶，编码该呕吐毒素降解酶的基因，含有该基因的重组载体和菌株，一种添加剂，含有该添加剂的粮油或饲料，表达该呕吐毒素降解酶的方法，和上述呕吐毒素降解酶、基因、重组载体、菌株和添加剂在降解呕吐毒素中的应用，以及降解呕吐毒素的方法。
技术介绍
呕吐毒素(vomitoxin)，又称脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol，DON)，化学名称为3α,7α,15-三羟基草镰孢菌-9-烯-8-酮，由于它可以引起猪的呕吐而得名，主要是由禾谷镰刀菌(Fusariumgraminearum)、黄色镰刀菌(Fusariumculmorum)感染小麦、大麦、燕麦、玉米等谷物产生的单端孢霉烯族毒素。在全世界范围内，呕吐毒素是粮食、饲料、食品的主要污染霉菌毒素之一，严重影响人和牲畜的健康。人畜摄入了被呕吐毒素污染的食物后，会导致厌食、呕吐、腹泻、发烧、站立不稳、反应迟钝等急性中毒症状，严重时损害造血系统造成死亡，其严重危害性已经引起了各国的普遍重视。呕吐毒素对我国谷物类原料的污染相当普遍，其检出率和检出量都是霉菌毒素中最高的一种，据甄阳光等人调查显示，中国饲料和原料呕吐毒素的超标比例接近70％，玉米中呕吐毒素的超标率为57.1％，毒素平均含量为1.01mg/kg，最高含量为2.13mg/kg。由于呕吐毒素在谷物、饲料中的普遍存在性、高含量特性和急慢性毒性，降低或者去除其毒性显得尤为重要与迫切。目前，国内外呕吐毒素脱毒方法主要有物理法、化学处理和生物方法三大类。虽然物理、化学方法脱毒已经取得一定程度的成功，但仍然存在脱毒效果有限、可能造成重要营养物质的丢失、成本较高等缺点，从而限制了这两种方法在实际生产中的应用。生物法主要是利用微生物或其降解产物进行毒素降解的过程，具有可以在温和的条件下使毒素的毒力降低，对原料的感官性状、适口性、营养物质影响较小等优点，同时，还具有安全、环保、高效的特点，被认为是最佳脱毒方法。因此，利用现代生物技术去除粮油或/饲料中呕吐毒素的研究具有良好的应用前景。专利申请CN103243047A中公开了一株高效降解呕吐毒素的枯草芽孢杆菌及其应用，将900μL枯草芽孢杆菌ANSB471发酵液与100μL呕吐毒素(100μg/ml)反应，反应2小时对呕吐毒素的降解率为25％，反应24小时对呕吐毒素的降解率为56％，反应48小时对呕吐毒素的降解率为80％，降解率尚有待提高。另外，现有的降解呕吐毒素的生物法大多是在温和的条件(如温度25-37℃且最高不超过40℃，pH为7左右)下进行，然而，在较高的温度负荷下(如在容器中进行运输期间或在饲料粒化期间的情况下)或苛刻的酸碱性条件下尚无较好的解决办法，这就限制了生物法在降解呕吐毒素中的应用范围。因此，有必要寻找一种高效的且安全性高的，并且在较高的温度负荷或苛刻的酸碱条件下可以使用的生物降解呕吐毒素的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供了一种呕吐毒素降解酶，编码该呕吐毒素降解酶的基因，含有该基因的重组载体和菌株，一种添加剂，表达该呕吐毒素降解酶的方法，和上述呕吐毒素降解酶、基因、重组载体、菌株和添加剂在降解呕吐毒素中的应用，以及降解呕吐毒素的方法。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种呕吐毒素降解酶，其中，该呕吐毒素降解酶具有如下(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430-450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呕吐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编码呕吐毒素降解酶的基因，其中，该基因具有编码上述呕吐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，该重组载体含有上述基因。第四方面，本专利技术还提供了一种菌株，其中，该菌株含有上述基因或者上述重组载体。第五方面，本专利技术还提供了一种添加剂，其中，该添加剂含有上述呕吐毒素降解酶，和/或含有上述菌株的发酵产物。第六方面，本专利技术还提供了一种粮油或饲料，其中，该粮油或饲料含有上述呕吐毒素降解酶或添加剂。第七方面，本专利技术还提供了一种表达呕吐毒素降解酶的方法，其中，该方法包括：将上述重组载体导入宿主，诱导编码呕吐毒素降解酶的基因在所述宿主中表达；或者，诱导上述菌株表达呕吐毒素降解酶。第八方面，本专利技术还提供了上述呕吐毒素降解酶、基因、重组载体、菌株或者添加剂在降解呕吐毒素中的应用。第九方面，本专利技术还提供了一种降解呕吐毒素的方法，该方法包括：在酶降解反应的条件下，将酶剂与待处理的样品接触；其中，当所述酶剂含有上述呕吐毒素降解酶或者上述添加剂时，所述酶降解反应的条件包括：温度为25-55℃，pH值为3-9；或者，当所述酶剂含有具有SEQIDNO：1所示的氨基酸序列的呕吐毒素降解酶时，所述酶降解反应的条件包括：温度为40-55℃，pH值为4-9。本专利技术的专利技术人在研究过程中发现，本专利技术提供的呕吐毒素降解酶可以高效且快速地降解呕吐毒素，具有良好的工业应用前景。并且，本专利技术提供的呕吐毒素降解酶还具有耐酸碱和耐高温的特性，这进一步扩大了其应用的范围。另外，本专利技术使用酿酒酵母、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌作为宿主菌株，将其产生的发酵产物直接添加于粮油和/或饲料中，对粮油和/或饲料的适口性的影响较小；而现有技术中通常使用大肠杆菌作为宿主菌株，将其产生的发酵产物添加至粮油和/或饲料中，会影响粮油和/或饲料的适口性。可见，通过本专利技术提供的方法制备得到的呕吐毒素降解酶具有更为广阔的应用前景，特别是应用于粮油和/或饲料中。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呕吐毒素降解酶，其中，该呕吐毒素降解酶具有如下(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430-450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呕吐毒素降解酶活性的氨基酸序列。其中，仍具有呕吐毒素降解酶活性是指在相同的测定条件下，由(a)衍生的蛋白质对呕吐毒素的降解率与(a)对呕吐毒素的降解率之间的百分比(相对活性)不低于90％(或91％，或92％，或93％，或94％，或95％，或96％，或97％，或98％，或99％，或100％，或大于100％)。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)和脯氨酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种呕吐毒素降解酶，其特征在于，该呕吐毒素降解酶具有如下(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430‑450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呕吐毒素降解酶活性的氨基酸序列；优选地，所述呕吐毒素降解酶具有SEQ ID NO：2、SEQ ID NO：3、SEQ ID NO：4或SEQ ID NO：5所示的氨基酸序列。

【技术特征摘要】
1.一种呕吐毒素降解酶，其特征在于，该呕吐毒素降解酶具有如下(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430-450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呕吐毒素降解酶活性的氨基酸序列；优选地，所述呕吐毒素降解酶具有SEQIDNO：2、SEQIDNO：3、SEQIDNO：4或SEQIDNO：5所示的氨基酸序列。2.一种编码呕吐毒素降解酶的基因，其特征在于，该基因具有编码权利要求1所述的呕吐毒素降解酶的核苷酸序列；优选地，所述基因具有SEQIDNO：7、SEQIDNO：8、SEQIDNO：9或SEQIDNO：10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。4.一种菌株，其特征在于，该菌株含有权利要求2所述的基因或者权利要求3所述的重组载体。5.根据权利要求4所述的菌株，其中，所述菌株为细菌和/或真菌；优选地，所述菌株为球菌、杆菌、螺旋菌、酵母和霉菌中的至少一种；更优选地，所述菌株为酿酒酵母、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、酿酒酵母、沼泽红假单胞菌、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、黑曲霉、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、德氏乳杆菌保加利亚亚种、产丙酸丙酸杆菌、布氏乳杆菌、副干酪乳杆菌、凝结芽孢杆菌和侧孢短芽孢杆菌中的至少一种；进一步优选地，所述菌株为地衣芽孢杆菌(Bacilluslincheniformis)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)和酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)中的至少一种。6.一种添加剂，其特征在于，该添加剂含有权利要求1所述的呕吐毒素降解酶，和/或含有...

【专利技术属性】
技术研发人员：林海龙，李慧，胡梦龙，何景，李文钊，苏会波，李凡，陈博，王小艳，张媛，佟易，李义，李久仁，樊维荣，郭翠，周勇，
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，中粮生化能源榆树有限公司，吉林中粮生化有限公司，中粮生物化学安徽股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11