[发明专利]一种β-葡聚糖酶及其在抑制赭曲霉中的应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种β‑葡聚糖酶及其在抑制赭曲霉中的应用。本发明通过筛选枯草芽孢杆菌CW14的代谢产物中发挥赭曲霉拮抗作用的组分，发现β‑葡聚糖酶具有较高的拮抗赭曲霉的活性。通过在待处理样品中添加β‑葡聚糖酶能够显著抑制赭曲霉的产生和生长，极大地降低霉变和毒素污染风险。本发明还通过优化表达系统实现了重组β‑葡聚糖酶的高效异源表达，为获得大量的重组β‑葡聚糖酶提供了有效方法。β‑葡聚糖酶可以在实践中用于农产品的赭曲霉及其毒素的污染防控。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种β-葡聚糖酶及其在抑制赭曲霉中的应用。

背景技术

赭曲霉(Aspergillus ochraceus)作为引起农产品霉变的重要真菌之一，可在粮油作物的生长、收获、运输、贮藏以及加工等各个环节引起霉变，并造成不可避免的经济损失；其产生的次级代谢产物赭曲霉毒素(Ochratoxin A，OTA)的毒性强、污染广泛，对人类和动物健康危害严重。而微生物法因其具有高效、低毒、特异性强、环境友好的特点成为极具应用前景的减少霉菌污染的策略，因此，开发利用拮抗菌或其代谢物抑制产毒真菌的生长来防控霉变及毒素污染的方法具有重要意义。

曲霉属的细胞壁的纤维核心由β-1,3-葡聚糖和几丁质等组成，其中，β-1,3-/β-1,4-葡聚糖和β-1,5-半乳糖-α-1,2-/α-1,6-甘露聚糖(GM)是共价结合的。β-葡聚糖酶在植物中含量丰富，在细胞分裂、通过胞间连丝运输物质和抵抗非生物胁迫中发挥关键作用。目前已经研究了β-1,3-葡聚糖酶对小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealis)和烟草赤星病菌(Ahernaria longipes)的生长均具有抑制作用；对黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporumf.sp.cucumerinum)病原菌的孢子萌发和芽管伸长都有一定程度的抑制作用；对大豆疫霉菌菌丝生长和孢子萌发均有一定的抑制作用。然而，目前尚没有关于β-葡聚糖酶在抑制赭曲霉生长方面的研究报道。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种具有抑制赭曲霉功能的β-葡聚糖酶以及该酶在拮抗赭曲霉中的应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明通过研究枯草芽孢杆菌CW14(Bacillus subtilis CW14)与OTA产生菌A.ochraceus AS 3.4412的相互作用，发现枯草芽孢杆菌CW14能够抑制A.ochraceus AS3.4412的生长；通过对枯草芽孢杆菌CW14的多种代谢产物的抗真菌活性进行研究，筛选赭曲霉的拮抗组分，最终发现β-葡聚糖酶具有较高的拮抗赭曲霉的活性。

第一方面，本发明提供β-葡聚糖酶在抑制赭曲霉生长中的应用。

第二方面，本发明提供β-葡聚糖酶在拮抗赭曲霉毒素产生中的应用。

第三方面，本发明提供β-葡聚糖酶在防止农产品霉变或赭曲霉毒素污染中的应用。

作为优选，所述β-葡聚糖酶的氨基酸序列为如下任一种：

(1)如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示；

(2)与如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示的序列具有至少90％同源性的序列；

(3)如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示的序列经一个或多个氨基酸的替换、缺失或插入得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列。

本发明发现来源于枯草芽孢杆菌CW14的β-葡聚糖酶(全长氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示，成熟肽序列如SEQ ID NO.2所示)具有十分优异的赭曲霉抑制活性。

第四方面，本发明提供一种赭曲霉生长抑制剂，其包含所述β-葡聚糖酶。