玉米赤霉烯酮水解酶ZH607及其编码基因和应用制造技术

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ZH607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ZH607，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28.7KDa，经HPLC分析其可有效降解玉米赤霉烯酮。

Zearalenone hydrolase zh607 and its coding gene and Application

【技术实现步骤摘要】
玉米赤霉烯酮水解酶ZH607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ZH607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，其化学名为6-(10-羟基-6-氧基-十一碳烯基)β-雷锁酸内酯，是镰刀菌产生的次级代谢产物，同时也是世界上污染范围最广的一种镰刀菌毒素。ZEN分子式为C18H23O，平均分子量为318Da，白色晶体，沸点为510.12℃，熔点为217.32℃，对热较稳定，120℃加热4h不被降解。ZEN不溶于水，可溶于碱性水溶液、乙醚、苯、氯仿等物质，微溶于石油醚。常见的ZEN降解方法主要有化学法、物理法和生物法。化学法主要用酸碱处理和氧化剂处理等。物理方法包括吸附剂吸附、加热加压、微波处理等。这些方法主要是通过破坏ZEN苯环结构、修饰基团或吸附作用吸附毒素，以减少或去除毒素，但这些方法不仅成本高，效率低，还会造成营养物质流失，甚至造成二次污染。生物法主要包括微生物吸附法和微生物降解法。微生物降解是通过微生物代谢所产生的某种一种或多种酶协作酶对毒素进行降解，条件温和，特异性强，不破坏原有营养成分且效率高，是一种环保高效实用性强的处理方法。因此，该方法在动物霉变饲料和饲料原料中的应用具有广阔的发展前景。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
本专利技术的目的在于提供一种玉米赤霉烯酮水解酶ZH607。本专利技术的再一目的在于提供编码上述玉米赤霉烯酮水解酶ZH607的基因zh607。本专利技术的再一目的在于提供包含上述基因的重组载体。本专利技术的再一目的在于提供包含上述基因的重组菌株。本专利技术的再一目的在于提供一种制备上述玉米赤霉烯酮水解酶ZH607的方法。本专利技术的再一目的在于提供上述玉米赤霉烯酮水解酶ZH607应用。本专利技术提供了一种玉米赤霉烯酮水解酶ZH607，其氨基酸序列如下：SEQIDNO.1：MSTTRATKTVTTKDGIKWHVEQEGNGPDIVLVPDGLGECQMFDKPMSIIAASGFRVTTFDMPGMSRSRDAPPETYRDVTGHKLAGYVDTLLEELKIPIASVWGCSSGATTVLALCAAFPERVRNAMPHELPTVNPASVTGMEEKDPAVISQEMAAVSRSISGGTEAWDALGPEVHARLHDNYVRWARGYPVTIPPSAPTKSEVLHKRPVDWTVGGGTPTAMFFDNIVIAVKEGLNIGLLPGGHFPYVSHPEAFAEYVVETCRKYI本专利技术还提供上述玉米赤霉烯酮ZH607的编码基因zh607，其核苷酸序列如SEQIDNO.2所示：ATGTCCACCACCAGAGCCACCAAGACTGTTACCACCAAGGATGGAATTAAGTGGCATGTTGAGCAAGAAGGAAACGGTCCAGACATTGTGTTGGTTCCAGATGGTTTGGGTGAGTGTCAAATGTTTGATAAGCCCATGTCCATTATTGCAGCCTCCGGTTTTAGAGTCACTACCTTTGATATGCCAGGTATGAGTAGATCCAGAGATGCTCCTCCAGAAACTTACAGAGATGTTACCGGTCATAAGCTGGCTGGTTACGTTGACACTTTGCTTGAGGAATTGAAGATTCCAATTGCTTCTGTTTGGGGTTGTTCCTCTGGTGCTACTACTGTTCTGGCCTTGTGTGCTGCTTTTCCAGAAAGAGTTAGAAATGCCATGCCACACGAGTTGCCAACTGTTAACCCAGCTTCTGTTACTGGTATGGAGGAGAAGGACCCTGCTGTTATTTCTCAAGAAATGGCTGCTGTTTCAAGATCAATTAGTGGTGGTACTGAAGCCTGGGATGCTTTAGGACCAGAAGTTCATGCTAGACTTCATGATAATTACGTTAGATGGGCTAGAGGTTACCCAGTGACTATTCCACCATCTGCCCCAACCAAGTCTGAGGTTTTGCATAAGAGACCAGTTGATTGGACAGTTGGTGGTGGTACCCCAACTGCTATGTTTTTTGATAATATTGTCATCGCTGTCAAGGAAGGTTTGAACATTGGTTTGTTGCCAGGTGGTCATTTCCCATACGTTTCTCATCCTGAAGCTTTTGCTGAATACGTTGTTGAGACTTGTAGAAAGTACATTTAA本专利技术还提供了玉米赤霉烯酮水解酶ZH607基因的重组表达载体，优选为重组质粒pPICZ(α)A-zh607。本专利技术还提供了玉米赤霉烯酮水解酶ZH607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ZH607的方法包括以下步骤：(1)用包含玉米赤霉烯酮水解酶ZH607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ZH607。本专利技术还提供上述玉米赤霉烯酮水解酶ZH607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：本专利技术合成了一种新的玉米赤霉烯酮水解酶ZH607，并构建了能够高效表达此酶的重组毕赤酵母菌株。本专利技术提供了一种玉米赤霉烯酮水解酶ZH607，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28.7KDa，经HPLC分析可有效降解赤霉烯酮。附图说明图1显示赤霉烯酮水解酶的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图；(3)为标准的HPLC图；图3显示赤霉烯酮水解酶ZH607的酶学性质，其中，(a)显示ZH607的最适pH，(b)显示ZH607的最适温度；(c)显示ZH607的pH稳定性；(d)显示ZH607的温度稳定性。具体实施方式试验材料和试剂1、菌株及载体：载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.玉米赤霉烯酮水解酶ZH607，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ZH607，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ZH607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ZH607。


3.根据权利要求1所述的玉米赤霉烯酮水解酶ZH607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ZH607基因的重组表达载体。


5.包含权利要求2所述的玉米赤霉...

【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