酰基辅酶A硫酯酶及其基因在降解玉米赤霉烯酮中的应用、降解玉米赤霉烯酮的制剂制造技术

本发明专利技术涉及酰基辅酶A硫酯酶及其基因在降解玉米赤霉烯酮中的应用、降解玉米赤霉烯酮的制剂，属于真菌毒素生物降解技术领域。本发明专利技术中通过微生物转录组测序分析发现解淀粉芽孢杆菌H6菌株中YBGC/FADM家族的酰基辅酶A硫酯酶基因是降解玉米赤霉烯酮的关键基因，将该酰基辅酶A硫酯酶基因在大肠杆菌中进行表达，发现该蛋白为可溶性蛋白，纯化后获得重组蛋白，经玉米赤霉烯酮ELISA检测试剂盒检测发现该重组蛋白具有高效降解ZEN的生物学活性。因此酰基辅酶A硫酯酶及其编码基因能够用于降解玉米赤霉烯酮，酰基辅酶A硫酯酶能够用于制备降解玉米赤霉烯酮的酶制剂或复合酶制剂。

Application of Acyl CoA Thioesterase and Its Gene in Degradation of Zearalenone and Preparation of Zearalenone Degradation

The invention relates to the application of acyl coenzyme A thioesterase and its gene in the degradation of zearalenone and a preparation for the degradation of zearalenone, belonging to the technical field of mycotoxin biodegradation. The acyl coenzyme A thioesterase gene of YBGC/FADM family in Bacillus amyloliquefaciens H6 strain was found to be the key gene for degrading zearalenone by sequencing analysis of microbial transcriptome. The acyl coenzyme A thioesterase gene was expressed in E.coli and found to be a soluble protein. The purified recombinant protein was obtained and detected by zearalenone ELISA reagent. The recombinant protein showed high biodegradability of ZEN by box assay. Therefore, acyl-coenzyme A thioesterase and its coding gene can be used to degrade zearalenone, and acyl-coenzyme A thioesterase can be used to prepare enzymatic preparation or compound enzyme preparation for zearalenone degradation.

【技术实现步骤摘要】
酰基辅酶A硫酯酶及其基因在降解玉米赤霉烯酮中的应用、降解玉米赤霉烯酮的制剂
本专利技术涉及酰基辅酶A硫酯酶及其基因在降解玉米赤霉烯酮中的应用、降解玉米赤霉烯酮的制剂，属于真菌毒素生物降解

技术介绍
根据联合国粮食及农业组织的统计，每年全球约有25%的作物受到真菌毒素污染，约有2%的作物因严重污染而失去营养和经济价值，造成数千亿美元的经济损失。真菌毒素超标已成为危害农产品质量安全的重要因素，给粮食、食用油和饲料工业造成巨大的经济损失，严重威胁着人类和畜禽动物的健康和安全。玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEN）是一种由许多镰刀菌属产生的类雌激素真菌毒素。在玉米、小麦和其他谷物收获前后，极易受到镰刀菌属的污染，若储存、加工、运输不当，致使ZEN普遍超标。食用ZEN超标的饲料后，母猪表现出强烈的雌激素活性，引起乳腺癌、母猪繁殖障碍等严重疾病，家禽食用后表现出生长不良和产蛋性能下降，给畜牧业造成了巨大损失。因此，研发安全、方便和有效的降解真菌毒素的技术具有重要意义。目前，毒素污染饲料的脱毒方法主要有物理脱毒、化学脱毒和生物解毒等。理化脱毒方法存在操作困难、营养品质下降、饲料适口性下降等缺点，应用效果不好。生物解毒具有反应条件温和、对原料感官性状和适口性影响小、提高原料营养价值等优点，它被认为是最好的解毒方法。因此，利用生物酶制剂进行解毒已成为当今世界的研究热点，相关研究成果显示出良好的发展和应用前景。目前，ZEN生物降解机理以及相关的功能基因研究较少。公开号为CN105755023A的中国专利技术专利申请公开了一种玉米赤霉烯酮降解酶基因，名称为zhd-101基因，根据毕赤酵母密码子偏好性优化后的基因序列长度为795bp，密码子适应指数为0.91%，GC含量为43.6%，mRNA稳定性高、半衰期长。采用该基因构建的重组毕赤酵母菌株经过高密度发酵可以高效分泌表达玉米赤霉烯酮降解酶，其发酵上清液能迅速高效地降解ZEN及其衍生物。公开号为CN106047749A的中国专利技术专利申请公开了一种玉米赤霉烯酮降解菌，该菌株为本研究前期筛选的一株可降解玉米赤霉烯酮的解淀粉芽孢杆菌H6（CCTCCNO:M2016129），其是以ZEN为唯一碳源和能源筛选得到，可用于降解玉米赤霉烯酮或是制备降解玉米赤霉烯酮的微生物制剂或饲料添加剂。但是该菌株的降解机理及相关功能基因还不明确。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供酰基辅酶A硫酯酶在降解玉米赤霉烯酮中的应用，为玉米赤霉烯酮的生物降解提供一种新思路。本专利技术还提供了酰基辅酶A硫酯酶基因在降解玉米赤霉烯酮中的应用，为玉米赤霉烯酮的生物降解提供一种新思路。本专利技术还提供了含有酰基辅酶A硫酯酶基因的重组表达载体在降解玉米赤霉烯酮中的应用，为玉米赤霉烯酮的生物降解提供一种新思路。本专利技术还提供了含有酰基辅酶A硫酯酶基因的微生物在降解玉米赤霉烯酮中的应用，为玉米赤霉烯酮的生物降解提供一种新思路。本专利技术还提供了酰基辅酶A硫酯酶在制备降解玉米赤霉烯酮的酶制剂或复合酶制剂中的应用，为玉米赤霉烯酮的生物降解提供一种新思路。本专利技术还提供了降解玉米赤霉烯酮的酶制剂，该酶制剂中主要成分为酰基辅酶A硫酯酶，是一种新型的玉米赤霉烯酮降解酶制剂。本专利技术还提供了降解玉米赤霉烯酮的复合酶制剂，该复合酶制剂中包含酰基辅酶A硫酯酶，是一种新型的玉米赤霉烯酮降解酶制剂。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：酰基辅酶A硫酯酶在降解玉米赤霉烯酮中的应用，所述酰基辅酶A硫酯酶具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列，或者具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加所形成的氨基酸序列。本专利技术中通过转录组测序分析发现解淀粉芽孢杆菌H6菌株中YBGC/FADM家族的酰基辅酶A硫酯酶基因是降解玉米赤霉烯酮的关键基因，将该酰基辅酶A硫酯酶基因经密码子优化后在大肠杆菌中进行表达，发现表达蛋白为可溶性蛋白，纯化获得重组蛋白，玉米赤霉烯酮ELISA试剂盒检测发现其具有高效降解ZEN的生物学活性，因此酰基辅酶A硫酯酶能够用于降解玉米赤霉烯酮。所述酰基辅酶A硫酯酶具有如SEQIDNO.4所示的氨基酸序列，或者具有如SEQIDNO.6所示的氨基酸序列。如SEQIDNO.4、SEQIDNO.6所示的氨基酸序列为本专利技术中的解淀粉芽孢杆菌H6菌株中YBGC/FADM家族的酰基辅酶A硫酯酶的同源序列，其同样也具有降解玉米赤霉烯酮的功能。酰基辅酶A硫酯酶基因在降解玉米赤霉烯酮中的应用，所述酰基辅酶A硫酯酶基因编码的蛋白具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列，或者具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加所形成的氨基酸序列。本专利技术中通过转录组测序分析发现解淀粉芽孢杆菌H6菌株中YBGC/FADM家族的酰基辅酶A硫酯酶基因是降解玉米赤霉烯酮的关键基因，将该酰基辅酶A硫酯酶基因经密码子优化后在大肠杆菌中可溶性表达，并纯化获得重组蛋白，经检测发现重组蛋白具有高效降解ZEN的生物学活性，因此酰基辅酶A硫酯酶及其编码基因能够用于降解玉米赤霉烯酮。所述酰基辅酶A硫酯酶基因具有如SEQIDNO.1所示的核苷酸序列，或者具有与SEQIDNO.1所示的核苷酸序列95%以上同源性的核苷酸序列，或者由SEQIDNO.1所示的核苷酸序列经过密码子优化后得到。如SEQIDNO.1所示的核苷酸序列能够编码酰基辅酶A硫酯酶，与其同源的序列和密码子优化的序列也能够编码酰基辅酶A硫酯酶，用于降解玉米赤霉烯酮。含有酰基辅酶A硫酯酶基因的重组表达载体在降解玉米赤霉烯酮中的应用，所述酰基辅酶A硫酯酶基因编码的蛋白具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列，或者具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加所形成的氨基酸序列。含有酰基辅酶A硫酯酶基因的重组表达载体能够表达酰基辅酶A硫酯酶，用于降解玉米赤霉烯酮。所述重组表达载体是将酰基辅酶A硫酯酶基因克隆到表达载体中，构建得到重组表达载体。该重组表达载体可以使用常规的基因工程方法得到。含有酰基辅酶A硫酯酶基因的微生物在降解玉米赤霉烯酮中的应用，所述酰基辅酶A硫酯酶基因编码的蛋白具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列，或者具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加所形成的氨基酸序列。含有酰基辅酶A硫酯酶基因的微生物能够表达酰基辅酶A硫酯酶，用于降解玉米赤霉烯酮。酰基辅酶A硫酯酶在制备降解玉米赤霉烯酮的酶制剂或复合酶制剂中的应用，所述酰基辅酶A硫酯酶具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列，或者具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加所形成的氨基酸序列。酰基辅酶A硫酯酶具有降解玉米赤霉烯酮的能力因此能够用于制备降解玉米赤霉烯酮的酶制剂或复合酶制剂。降解玉米赤霉烯酮的酶制剂，所述酶制剂的有效成分为酰基辅酶A硫酯酶；所述酰基辅酶A硫酯酶具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列，或者具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加所形成的氨基酸序列。酰基辅酶A硫酯酶对于玉米赤霉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.酰基辅酶A硫酯酶在降解玉米赤霉烯酮中的应用，其特征在于：所述酰基辅酶A硫酯酶具有如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列，或者具有如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加所形成的氨基酸序列。

【技术特征摘要】
1.酰基辅酶A硫酯酶在降解玉米赤霉烯酮中的应用，其特征在于：所述酰基辅酶A硫酯酶具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列，或者具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加所形成的氨基酸序列。2.根据权利要求1所述的酰基辅酶A硫酯酶在降解玉米赤霉烯酮中的应用，其特征在于：所述酰基辅酶A硫酯酶具有如SEQIDNO.4所示的氨基酸序列，或者具有如SEQIDNO.6所示的氨基酸序列。3.酰基辅酶A硫酯酶基因在降解玉米赤霉烯酮中的应用，其特征在于：所述酰基辅酶A硫酯酶基因编码的蛋白具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列，或者具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加所形成的氨基酸序列。4.根据权利要求3所述的酰基辅酶A硫酯酶基因在降解玉米赤霉烯酮中的应用，其特征在于：所述酰基辅酶A硫酯酶基因具有如SEQIDNO.1所示的核苷酸序列，或者具有与SEQIDNO.1所示的核苷酸序列95%以上同源性的核苷酸序列，或者由SEQIDNO.1所示的核苷酸序列经过密码子优化后得到。5.含有酰基辅酶A硫酯酶基因的重组表达载体在降解玉米赤霉烯酮中的应用，其特征在于：所述酰基辅酶A硫酯酶基因编码的蛋白具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列，或者具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加所形成的氨基酸序列。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦彬，孙向丽，许来鹏，康相涛，田亚东，闫峰宾，李转见，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：河南,41