[发明专利]棉酚降解酶HIGD及其编码基因和应用

说明书

本发明属于农业生物技术领域，具体涉及棉酚降解酶HIGD及其编码基因和应用。本发明的棉酚降解酶HIGD，其氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明利用枯草芽孢杆菌高效表达棉酚降解酶HIGD，理论分子量为65.7kD，经HPLC分析，其可有效降解棉酚，在生产实践中有重要价值。

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，具体涉及棉酚降解酶HIGD及其编码基因和应用。

背景技术

棉酚(Gossypol)又称棉毒素，通常存在于锦葵科棉属植物的根、茎、叶和籽实中，是一种由色素腺体分泌生成的多酚二萘衍生物，相对分子质量为518.54，分子式为C₃₀H₃₀O₈，熔点为181-183℃，具有很强的酸性，极易氧化，氧化后颜色加深。棉籽粕中含棉酚0.15％-1.8％，按其存在的形式可以分为游离状态棉酚(Free gossypol，FG)和结合状态棉酚(Bound gossypol，BG)，FG对动物的毒性伤害很大，它可以引起动物中毒，导致动物机体胃肠炎消化系统及生殖系统等出现病症。BG是游离状态的棉酚，与氨基酸、小肽等分子结合后形成的衍生化合物，其毒副作用小。无论是反刍动物还是非反刍动物，喂食一定量的含棉酚饲料，均会出现中毒现象。游离棉酚易溶于有机溶媒也易溶于油脂，因此在消化道很容易被吸收，而引起中毒，进入消化道刺激胃肠粘膜，导致胃肠道炎症，这是它的肠毒作用，其吸收后对机体各器官系统都有毒副作用，特别是神经系统，可造成神经机能紊乱，出现兴奋、抑制、神经症状，损伤肝细胞。游离棉酚还对生殖系统有严重的损伤，棉酚慢性中毒时，雄性动物表现为授孕率降低，精子的活性降低，精量减少，造成不育；对于雌性动物，则使其卵巢、输卵管萎缩，最终可导致流产。

根据棉酚的脱除方法和性质，棉籽粕的脱毒工艺分为物理法、化学法以及生物降解法等。传统的物理和化学法虽然能部分地降解饲料和饲料原料中的棉酚，但这些方法具有效果不稳定、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不可避免的缺点，而且在饲料和饲料原料中添加化学试剂也会将一些不确定的危害因素引入动物生产环节中。因此，棉酚的生物降解法越来越受到重视。棉酚的生物降解法主要是指微生物、植物或其代谢时产生的酶与棉酚发生作用，并使棉酚分子结构中毒性基团被破坏，从而生成无毒代谢产物。由于微生物及其生物酶降解棉酚的方法能够彻底将其去除，同时，该方法的专一性强、对饲料无污染、不会影响饲料的营养价值，因此，该方法在动物饲料和饲料原料中的应用具有广阔的发展前景。

一种应用漆酶降解棉籽蛋白中棉酚的方法(申请号201710374880.2)公开了利用漆酶和氧化辅助物联合，在20～40℃下保持10～30个小时对棉籽蛋白进行棉酚脱毒的方法；发明专利一种应用氧化酶降解棉籽饼粕中棉酚的方法(申请号201310294701.6)公开了将氧化酶水溶液和氧化辅助物喷洒到棉籽饼粕表面，在20～40℃下保持10～30个小时进行棉酚脱毒的方法。因此，现有技术利用生物酶降解棉酚的过程中都需要额外添加辅助化合物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种棉酚降解酶HIGD。

本发明的再一目的在于提供编码上述棉酚降解酶HIGD的基因。

本发明的再一目的在于提供包含棉酚降解酶HIGD基因的重组表达载体。

本发明的再一目的在于提供包含棉酚降解酶HIGD基因的重组菌株。

本发明的再一目的在于提供上述棉酚降解酶HIGD的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述棉酚降解酶HIGD的应用。

本发明提供棉酚降解酶HIGD，其氨基酸序列如SEQ ID No.1所示：