[发明专利]草酸降解菌NJODE1及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种草酸降解菌NJODE1及其应用，具体涉及一种具有降解草酸、调节草酸代谢功能和防治草酸钙结石作用的菌株NJODE1，以及其在宠物食品、食品添加剂或药品生产中的应用。

背景技术

尿结石在全球人口中发病率为6％～10％。且尿路结石中大约有70％～80％是草酸钙结石。并且到目前为止，由于草酸钙的低溶解性，所以治疗草酸钙结石的方法仍主要是以手术移除为主，这给患者带来了极大的痛苦。有研究报道：在草酸钙结石的形成过程中，草酸吸收和代谢异常所起的作用较钙大，它的轻微变化就能导致草酸钙结晶的产生。体内草酸的来源分为内源性和外源性两部分。内源性草酸主要是作为体内氨基酸、VC等物质代谢的终产物产生的，而外源性草酸主要是通过摄入含有草酸的食物获得的。由于脊椎动物不能利用草酸为碳源，故绝大多数草酸是经肾脏通过尿液排除的。因此食物中吸收的草酸为尿中草酸的重要来源。结肠是吸收外源性草酸的主要部位，正常情况下食物中只有3％～5％的草酸被结肠吸收。然而，一旦肠道吸收草酸的功能发生紊乱，肠道吸收的草酸就会增加，从而产生高草酸尿。尽管使用控制草酸摄入量的食谱可以降低尿液草酸浓度，但是在现实生活中，由于草酸存在于许多食物中，所以这种方法是无法实现的。对正常人来说，内源性草酸的代谢量一定，因此，减少肠道对草酸的吸收，便是预防草酸钙肾石病的发生较为可行的办法。

据报道，1981年草酸钙结石发病率只占犬全部尿结石比例的5％，磷酸铵镁结石占到78％。到了2007年，草酸钙结石发病率已升至41％，而磷酸铵镁结石的发病率则降至40％。导致这一现象的原因是为了降低犬磷酸铵镁结石的发病率，商品粮中往往都会使用酸化剂来使动物尿液维持在pH6.0-6.4，酸化剂的主要成分就是草酸或草酸盐。和人类一样，食物中草酸含量的增加导致了成年健康犬尿草酸和草酸钙过饱和，从而增加了患草酸钙结石的风险。

草酸是最简单的二元酸，低能量域、高还原性、酸性以及对某些酶的抑制性，这些化学性质使得大部分肠道细菌都不能利用草酸为碳源。然而，复杂的微生态环境中，也存在一些能够利用草酸的细菌。能够以草酸为唯一碳源的细菌，我们称其为“专一性”草酸降解菌；而只是将草酸作为碳源的一种的细菌，我们称其为“兼性”草酸降解菌，这类细菌能在环境恶劣的情况下利用草酸维持生命。

Sidhu等人建立了利用细菌来减少尿草酸的小鼠模型，从而利用动物实验验证了产甲酸草酸杆菌的共生与草酸代谢之间的密切关系。Murphy和Weese分别从犬肠道内分离出能降解草酸的乳酸菌并进行了动物实验。Sanehlro Hokama也从大鼠的肠道中分离出能降解草酸的肠球菌，并在体外将其相关酶进行了提纯。这些实验证明，由于这些细菌能利用草酸作为能源，使肠道可吸收性草酸含量减低，所以有利于预防草酸钙结石的形成。目前有报道的能分解草酸的细菌，包括产甲酸草酸杆菌、乳酸杆菌、粪肠球菌、迟缓真杆菌、雷氏普罗威登斯菌等。

虽然产甲酸草酸杆菌是唯一一株从动物肠道内分离出来的以草酸为唯一碳源的细菌，但是由于它是严格厌氧菌，对氧气特别敏感，置于空气中10分钟就会导致其死亡，一般实验室难以分离得到该菌。并且该细菌对胆盐和抗生素特别敏感，炎性肠道疾病、抗生素使用、胆囊纤维化(53％)都能导致肠道中该菌的死亡。一旦产甲酸草酸杆菌死亡，往往很难再将其在肠道定殖。因此，该菌目前只是处于研究阶段，难以大规模用于临床治疗。

然而还有将近一半的胆囊纤维化患者，尽管肠道中没有定植产甲酸草酸杆菌，尿液草酸浓度仍维持正常，这说明肠道中还有其他可以利用草酸的细菌存在。因此，其他的“兼性”菌，特别是肠道优势菌降解草酸的能力，逐渐引起科学家的关注。Murphy和Weese报道的乳酸菌，Sanehlro Hokama报道的肠球菌均有降解草酸的能力。

肠球菌是人和动物肠道中的优势菌。较之其他乳酸菌，肠球菌更有耐胆盐、耐酸、耐盐等优势。然而之前肠球菌一直被认作是致病菌。但是使用基因组重新分型后，以前的“链球菌”属被划分为“链球菌”属，“乳球菌”属和“肠球菌”属，其中致病性的细菌仍归“链球菌”属。“肠球菌”属中的一些细菌，都已经作为益生菌成功用于人们的日常生活中。

因此，从草酸钙结石发病率较低的犬中分离能够降解草酸的益生肠球菌，用于降解草酸、调节动物体内草酸代谢，不失为犬草酸钙结石的很好生物防治手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种草酸降解菌NJODE1，该菌株具有具有降解草酸、调节草酸代谢的功能和防治宠物草酸钙结石的作用，以期进一步开发利用。