[发明专利]一种锰过氧化物酶及其基因和在霉菌毒素脱毒上的应用

说明书

锰过氧化物酶在霉菌毒素脱毒上的应用，具体地，本发明涉及五种锰过氧化物酶(MnP‑1、MnP‑2、MnP‑4、MnP‑5和MnP‑6)及其基因和应用。本发明提供了五种来源于木质纤维素降解菌的锰过氧化物酶(MnP‑1、MnP‑2、MnP‑4、MnP‑5和MnP‑6)，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.4、SEQ ID NO.7、SEQ ID NO.10和SEQ ID NO.13所示，本发明的锰过氧化物酶的具有以下性质：能有效的降解不同结构类型的霉菌毒素。作为一种新型的酶制剂，可广泛用于食品和饲料霉菌毒素脱毒领域。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及五种锰过氧化物酶MnP-1、MnP-2、MnP-4、MnP-5和MnP-6及其基因、包含该基因的重组载体和应用。

背景技术

霉菌毒素是一类结构、性质均有不同的真菌次级代谢产物，对家畜、家禽和人类的健康非常有害。霉菌毒素在受霉菌污染的食品和饲料中广泛传播，因而引起了世界范围内人们关于食品和饲料安全的广泛关注。常见的霉菌毒素包括黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素(脱氧雪腐镰刀菌烯醇)、桔霉素、赭曲霉毒素、伏马菌素、展青霉素和单端孢霉菌毒素，它们大致可以分具环状结构的和不具环状结构的两类毒素。大多数霉菌毒素，如黄曲霉毒素和玉米赤霉烯酮，属于具环状结构的亚组中，通常通过真菌聚酮途径进行合成。例如，黄曲霉毒素(aflatoxin)B1是很强的肝脏致癌物，由黄曲霉(Aspergillus flavus)产生，具有一个核心的香豆素环和两侧的五元碳环和两个并列的二氢呋喃环。此外，玉米赤霉烯酮是一种间二羟基苯甲酸酚内酯。与此相反，伏马菌素则具有22碳对氨基苯酚线性骨架，侧链为两个丙三酸。

物理吸附(或灭活)以及生物转化是将食物和饲料中的霉菌毒素脱毒的两种主要方式。其中使用微生物，特别是通过微生物产生的酶，进行霉菌毒素的脱毒是一个越来越流行的手段。已有报道，漆酶、泛解酸内酯水解酶、过氧化物酶以及一些尚不能分类的酶可通过氧化或水解机理降解黄曲霉毒素和玉米赤霉烯酮。越来越多的证据表明，其它性质未明的酶也可能参与降解黄曲霉毒素和玉米赤霉烯酮这两种具有环状结构的霉菌毒素。来自于木质纤维素降解菌的锰过氧化物酶(MnP)是一组参与木质素氧化降解的酶。已发现来源于Phanerochaete sordida和Pleurotus ostreatus的少数几个锰过氧化物酶能降解黄曲霉毒素，然而尚不知道其它锰过氧化物酶是否能降解霉菌毒素。

乳白耙菌是一类白腐真菌，能有效的降解木质纤维素。生物化学、基因组学和转录组学分析表明，锰过氧化物酶在其降解木质素中起着重要的作用。锰过氧化物酶不仅可以应用在木质素降解领域，而且适用于合成染料和多环芳香烃类化合物污染的环境修复。我们克隆和表达了乳白耙菌来源的五个锰过氧化物酶基因，并分析了其降解黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮和呕吐毒素的能力。

发明内容

本发明的目的是提供五种能高效应用于霉菌毒素脱毒的锰过氧化物酶。

本发明的再一目的是提供编码上述锰过氧化物酶的基因。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组载体。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组菌株。

本发明的另一目的是提供一种制备上述锰过氧化物酶的基因工程方法。

本发明的另一目的提供上述锰过氧化物酶对霉菌毒素进行脱毒的应用。

本发明从乳白耙菌(Irpex lacteus)中分离得到五种新的锰过氧化物酶MnP-1、MnP-2、MnP-4、MnP-5和MnP-6，其氨基酸序列分别如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.4、SEQ IDNO.7、SEQ ID NO.10和SEQ ID NO.13所示。

SEQ ID NO.1(MnP-1)：