[发明专利]一种降解呕吐毒素的海洋杆菌及其应用

说明书

本发明涉及一种降解呕吐毒素的海洋杆菌Pelagibacterium halotolerans ANSP101 CGMCC No.17304和培养方法及其应用。通过所述方法，该海洋杆菌发酵液对呕吐毒素的降解率可达79％；海洋杆菌所产活性蛋白对呕吐毒素的降解率可达80.21％。所述菌株或菌株所产活性蛋白及制备的添加剂，可用于猪、鸡、牛、羊、宠物、水产动物、皮毛动物用全价饲料、浓缩饲料、预混合饲料，谷物、玉米、花生粕、小麦、燕麦等饲料原料，青贮饲料，粮食、粮油、粮食加工及农副产品、陈化粮，工业乙醇加工副产物DDGS，食品、茶叶及中草药中呕吐毒素的生物脱毒。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种能够降解呕吐毒素的海洋杆菌(Pelagibacterium halotolerans)及其活性蛋白的制备方法和应用。

背景技术

呕吐毒素(DON)最早于1970年在日本香川县感染赤霉病的病麦中发现，因其结构为雪腐镰刀菌烯醇的4-脱氧衍生物，故命名为脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol，DON)。呕吐毒素主要由禾谷镰孢菌、黄色镰刀菌等产生，属于B类单端孢霉烯族毒素，其对禾谷类作物的污染居于镰刀菌毒素之首，严重威胁人和家畜的健康。全世界范围内粮食和饲料样品受呕吐毒素污染较普遍。世界卫生组织2001年度的报告显示，燕麦中呕吐毒素的检出率高达68％，其他谷物中也达到27％～59％。欧盟2003年的报告显示，食品中呕吐毒素的检出率达到57％。

人和动物在误食被呕吐毒素污染的谷物和粮食后可产生广泛的毒性效应。低剂量的呕吐毒素会引起食欲减退、生长缓慢甚至拒食并刺激免疫反应，高剂量的呕吐毒素会引起伴随呕吐效应的急性肠胃炎，且会引起免疫抑制。霉变的饲料经动物采食后，毒素及其代谢产物残留在畜产品及其加工制品中，通过食物链进入人体，严重威胁人类的健康。因此，有效控制和消除霉菌毒素对粮食和饲料的污染，对改善动物生产性能和保障人类食品安全有非常重要的意义。

霉菌毒素传统的物理和化学消除方法存在效果不稳定、营养成分损失大、影响饲料适口性，且难以规模化生产等缺点而不能广泛应用到实际生产中。微生物及生物酶降解具有解毒效率高、特异性强、对饲料和环境没有污染等特点和优势，从而备受研究者的关注。近年来陆续有研究者从自然界中筛选出能够降解DON的微生物，但早期报道的能降解DON的微生物大多在厌氧条件下进行，其中梭菌目(Clostridiales)，毛螺旋菌科(Anaerofilum)，真杆菌属(Eubacterium)，芽孢杆菌属(Bacillus)和柯林斯氏菌(Collinsella)中均含有在厌氧条件下使DON上C12/C13环氧基团脱环氧化能力的菌株。随着科技的进步，近年来一些能降解DON的单一菌株被分离鉴定，2016年，He等报道了一株德沃斯氏菌，可通过在C3上羟基的差向异构化，将DON转化为毒性较低的3-差向异构-脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-epi-DON)；2017年He等从麦田土壤中筛选出一株鞘氨醇单胞菌，它可在72h将100μg/mL DON完全降解。

由于呕吐毒素分子结构比较稳定，目前发现的降解呕吐毒素的微生物种类和数量非常有限，关于降解酶的研究报道非常稀缺。在报道的微生物中，其中一些菌株不在饲料和食品添加剂目录中，虽然具有较高的降解呕吐毒素活性，却不能直接应用于食品或饲料中呕吐毒素的生物降解。为了解决呕吐毒素在饲料原料及饲料中的污染问题，分离能够高效降解呕吐毒素的微生物对其在饲料生产和食品加工上的应用具有十分重要的作用。有关海洋杆菌降解呕吐毒素的相关内容还尚未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是从大量的自然界样品中筛选出新的具有降解呕吐毒素的菌株，从而解决饲料和食品中呕吐毒素污染对动物和人类健康造成危害的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种新的降解呕吐毒素的海洋杆菌(Pelagibacterium halotolerans)ANSP101。