本发明专利技术属于农业生物技术领域，具体涉及玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572及其编码基因和应用。本发明专利技术的玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明专利技术利用毕赤酵母高效表达了一种玉米赤霉烯酮水解酶，理论分子量为30.0KDa，经HPLC分析可有效降解赤霉烯酮。
Zearalenone hydrolase zh9572 and its coding gene and Application
The invention belongs to the field of agricultural biotechnology, in particular to zearalenone hydrolase zh9572 and its coding gene and application. The zearalenone hydrolase zh9572 of the invention has the amino acid sequence shown in SEQ ID No.1. The invention uses Pichia pastoris to express a zearalenone hydrolase with a theoretical molecular weight of 30.0kda, which can be effectively degraded by HPLC analysis.
【技术实现步骤摘要】
玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572及其编码基因和应用
本专利技术属于农业生物
，具体涉及玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572及其编码基因和应用。
技术介绍
玉米赤霉烯酮(Zearalenone，ZEN)，又称F-2毒素，广泛存在于霉变的谷物包括玉米、大麦、燕麦、小麦、稻谷和高粱中，被认为是真菌污染物中最常见的镰刀菌毒素。ZEN具有类雌激素毒性，能与生物体内的雌激素受体竞争性结合进而发生一系列生理反应。动物与人类长期摄入ZEN可导致雌激素过多症，导致生殖器官的形态发生病变以及功能障碍，如生殖器官异常红肿、发情症状持续出现、不易怀孕、易流产、畸死胎出现频率高等症状。ZEN不仅具有生殖毒性，还具有强致癌性。ZEN在生物体内聚积，会导致细胞内染色体异常，诱导肿瘤，促使癌细胞在组织器官中形成与扩散。总之，ZEN给饲料产业、畜牧生产和食品工业带来巨大的经济损失。目前ZEN去除方法主要有物理法，化学法和生物降解法。物理脱毒方法包括挤压加热、水洗法、剔除法、吸附法等，通过挤压、热处理，可以减少谷物及饲料中ZEN的含量。ZEN的化学处理方法主要有氨化法、碱法、臭氧处理、双氧水处理、碳酸钠浸泡等。传统的物理和化学方法虽然能去除饲料和饲料原料中的部分霉菌毒素，但这些方法存在效果不稳定、营养成分损失大、影响饲料适口性和难以规模化生产应用等缺点，而且在饲料和饲料原料中添加化学试剂也会还将一些不确定的危害因素引入动物生产环节中。生物降解是指利用微生物产生的次级代谢产物或者所分泌的胞内、胞外酶分解破坏霉菌毒素分子的毒性基团，同时产生无毒的降解产物过程。ZEN生物降解方法具有高效性、特异性、无毒副产物生成、反应条件温和、适合大规模操作等优点，使该方法成为全球ZEN脱毒研究领域的一大热点与焦点。目前，有多种酶被报道具有玉米赤霉烯酮水解活性。2017年，来源于Cladophialophorabantiana的玉米赤霉烯酮水解酶CbZHD对于ZEN的活性仅为0.688U/mg。随后，来源于Rhinocladiellamackenziei的基因zhd518，所编码的蛋白ZHD518对于ZEN和它的衍生物(α-Zearalenol,β-Zearalenol,α-Zearalanolandβ-Zearalanol)均具有水解活性，比活力分别为207.0U/mg,23.0U/mg,64.7U/mg,119.8U/mg和66.5U/mg，水解效果较差。虽然越来越多的酶被发现具有ZEN水解活性，但水解效果均不理想，活性低已成为限制玉米赤霉烯酮水解酶工业大规模应用的主要原因。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572。本专利技术的另一目的是提供编码上述玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572的基因zh9572。本专利技术的另一目的是提供包含上述基因的重组载体。本专利技术的另一目的是提供包含上述基因的重组菌株。本专利技术的另一目的是提供一种制备上述玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572的方法。本专利技术的另一目的是提供上述玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572的应用。本专利技术提供玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572，其氨基酸序列如下：SEQIDNO.1：MSSTRTTKMVKTKDGINWYVEQEGTGPDIVLVPDGLGECEMFSIPMSIIASQGFRVTTFDMPGMSRSENAPPETYDNITGHKLAGYVNTLLEELNIPVASVWGCSSGATTVLAMCATYPERVRNAMPHELPIVNPAGLDDLFSKDSETISTAMAAISRDLSGGVEKWDALGTEVHARLHRNYVRWAHGYPRTIPASAPIKSEDLHKRPVDWTIGGSTPAAAFFQNIVIGTKEGLDVGILPGSHFPYVSHPEEFAKHVVDMCRKYV本专利技术提供了编码上述玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572的基因zh9572，其编码基因序列SEQIDNO.2如下：ATGTCCTCCACCAGAACCACCAAGATGGTTAAGACCAAGGATGGAATTAACTGGTACGTTGAGCAAGAGGGTACCGGTCCCGACATTGTTTTGGTTCCAGATGGTTTGGGTGAGTGTGAGATGTTTTCTATTCCAATGTCCATAATTGCCTCACAAGGATTTAGAGTTACTACTTTTGATATGCCAGGTATGTCTAGATCCGAGAATGCTCCACCAGAAACTTACGATAATATTACTGGTCATAAGTTGGCTGGTTACGTCAACACTCTTCTTGAAGAATTGAATATTCCTGTTGCTTCTGTTTGGGGTTGTTCCTCTGGTGCCACTACTGTTTTGGCTATGTGTGCTACTTACCCAGAAAGAGTTAGAAATGCTATGCCACATGAATTGCCAATAGTTAACCCAGCTGGTTTGGATGATCTGTTTTCTAAGGATTCTGAAACCATTTCTACTGCTATGGCTGCTATTAGTAGAGATTTGTCTGGTGGAGTTGAAAAATGGGATGCTCTTGGTACTGAAGTTCATGCTAGATTGCATAGAAACTACGTGAGATGGGCTCACGGATACCCAAGAACTATACCAGCTTCCGCACCTATTAAGTCTGAAGATTTGCATAAGAGACCAGTCGATTGGACAATTGGTGGTTCAACTCCAGCCGCCGCTTTTTTTCAAAACATCGTTATTGGTACCAAGGAAGGTTTGGATGTTGGTATTTTGCCTGGATCTCATTTTCCATACGTTTCTCATCCCGAAGAATTTGCTAAGCATGTTGTTGATATGTGTAGAAAATACGTTTAA本专利技术还提供了玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572基因的重组表达载体，优选为重组质粒pPICZ(α)A-zh9572。本专利技术还提供了玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572基因的重组菌株，优选为毕赤酵母。根据本专利技术具体实施方式的制备玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572的方法，包括以下步骤：(1)用包含玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572基因的重组表达载体转化宿主细胞，得到重组菌株；(2)培养重组菌株，诱导表达玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572。本专利技术还提供上述玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572的应用，包括在生物质能源、食品工业和饲料工业等方面的应用。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572，利用毕赤酵母高效表达了上述玉米赤霉烯酮水解酶，其理论分子量为30.0KDa，经HPLC分析可有效降解赤霉烯酮。附图说明图1显示玉米赤霉烯酮水解酶的SDS-PAGE分析结果；图2显示赤霉烯酮水解酶降解玉米赤霉烯酮底物的HPLC分析结果，其中，(1)为加入活性酶液的样品HPLC图；(2)为加入ddH2O的对照品HPLC本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。/n
【技术特征摘要】
1.玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572，其特征在于，其氨基酸序列如SEQIDNO.1所示。
2.玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572基因，其特征在于，编码权利要求1所述的玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572。
3.根据权利要求1所述的玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572基因，其特征在于，其核苷酸序列如SEQIDNO.2所示。
4.包含权利要求2所述的玉米赤霉烯酮水解酶ZH9572基因的重组表达载体。
5.包含权利要求2所述的玉米赤霉烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚斌，柏映国，罗会颖，于心蕊，涂涛，王亚茹，黄火清，苏小运，王苑，师霞，
申请(专利权)人：中国农业科学院饲料研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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