[发明专利]一株可代谢尼古丁的红球菌及其应用

说明书

技术领域：

本发明涉及一株可代谢尼古丁的红球菌及其应用，属应用微生物技术领域。

背景技术：

烟草是我国财政的重要支柱之一，随着我国卷烟和烟叶市场的国际化程度逐步加深，《烟草控制框架公约》对烟草制品的限制愈加严格，中国烟草面临着新的形势与新的挑战。为此，国家烟草专卖局制定了《中国卷烟科技发展纲要》，明确提出中国卷烟发展的方向是：以市场为导向，大力发展中式卷烟。而发展中式卷烟的关键技术就是要在保持高香气的前提下“减害降焦”，开发“低焦油、低危害、高香气”的中式卷烟品牌。因此，降低烟草中尼古丁等有害成分的含量，是促进卷烟工业健康发展的关键技术之一。

尼古丁是烟草生物碱中的主要成分，在烟草中，尼古丁大部分是以有机酸(如柠檬酸和苹果酸)盐的状态存在，也有少量的以自由状态存在。尼古丁进入人体内，90％被肺部吸收，进入血液后6秒钟即可到达大脑。尼古丁对人体最显著的作用是对交感神经产生影响，通常表现为短暂的兴奋，紧接着就是抑制。尼古丁的作用除了增加烟味和感受刺激外，主要还在于它所产生的生理强度，通常称为“劲头”。一般来讲，尼古丁含量高的烟叶，烟气劲头大，反之则小。因此，烟气中含有一定量的尼古丁是必要的，但尼古丁的含量也不能过高，否则不但会增加烟气的刺激性，影响卷烟吸味，而且从安全性的角度来讲也是一个非常不利的因素。

我国部分烟区的烟叶外观质量已接近国际水平，但就其内在质量而言还有一定差距，其中一个较普遍且较突出的问题就是尼古丁含量偏高。目前，我国烤烟尼古丁的平均含量为3％～4％，白肋烟平均高达6％，而美国烤烟的尼古丁含量在1.5％～3.5％之间；一般优质白肋烟的尼古丁含量在1.5％～4.0％之间，以3.0％为佳，美国白肋烟的尼古丁含量为2.9％左右。国内卷烟企业目前贮存的上部烟叶较多，一般因其尼古丁含量较高而难以较多用于叶组配方中，不仅占用了大量的仓储空间，而且也造成了大量的浪费。这个问题已引起有关方面的重视，如何降低这些烟叶中的尼古丁含量是各卷烟企业所面临的一个现实问题。同时由于烟草的连续栽培和大量废弃烟叶的存在使土壤中的尼古丁含量大大提高，对土壤环境和地下水质造成了较大的影响，如何有效的消除尼古丁对环境的污染也是当前人类发展所面临的关键问题。

目前，关于利用微生物降解尼古丁(烟碱)的研究已有报道。但经文献检索，未发现与本发明内容相同文献的公开报道。

发明内容：

本发明的目的在于通过对一株能够降解烟草中尼古丁(烟碱)含量的微生物红球菌Y22(Rhodococcus sp.Y22)的研究，提供一种降低烟草中尼古丁含量的方法。

本发明从云南省嵩明县杨林镇烟草栽培土壤中分离了一株具有降解尼古丁能力的细菌Y22，对其进行了形态学、生理生化性质和16S rRNA分析，鉴定结果表明该细菌属于红球菌属，该菌株命名为Rhodococcus sp.Y22。本该菌株已经保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；地址：北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所；保藏日期：2008年9月28日；保藏号为CGMCC No.2683。

红球菌Y22(Rhodococcus sp.Y22)菌株的主要形态特征和生理生化性质为：

红球菌Y22菌株在培养早期为分支杆状，中期呈短杆状，后期变为球形。无芽孢，不能运动。革兰氏染色阳性。硝酸盐还原和接触酶试验为阳性。不能液化吲哚，不能水解淀粉。甲基红(MR)实验和乙酰甲基甲醇(VP)实验均为阴性。本菌株对葡萄糖、甘露醇和山梨醇发酵产酸；甘油、麦芽糖、乳糖和蔗糖发酵不产酸。另外本菌株不能在45℃生长。Y22菌株在Luria-Bertani(LB)平板上于28℃下培养48小时的培养特征为圆形，不透明，中间突起，白色，边缘有毛状突起。在以尼古丁为唯一碳氮源的培养基上培养48后会产生灰色色素。

红球菌Y22(Rhodococcus sp.Y22)菌株的分子鉴定特征为：利用通用引物20F(5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’)和1500R(5’-GGTTACCTTGTTACGACT-3’)，以红球菌Y22的基因组DNA作为模板扩增得到1500bp左右的PCR产物，回收测序、校正之后得到的Y22菌株的部分16S rRNA基因序列1485bp，该序列已经递交国际核苷酸序列数据库(GenBank)，序列索引号为：FJ236510。

本发明按常规方法用常规设备制备。即将红球菌Y22(Rhodococcus sp.Y22)扩大发酵培养后得到。