[发明专利]一种降解玉米赤霉烯酮的气微菌及其应用

说明书

本发明属于气微菌领域，本发明提供了一种降解玉米赤霉烯酮的气微菌及其应用。本发明提供的气微菌HA‑1，拉丁文为Aeromicrobium tamlense，该菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏日期为：2020年5月29日，保藏编号为：CGMCC No.19892，所述气微菌HA‑1的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。利用本发明提供的气微菌HA‑1降解玉米赤霉烯酮，在解决毒素污染的过程中，降解彻底，不存在二次污染，从而提高农产品和饲料的质量水平和安全水平，确保人畜的食用安全。

技术领域

本发明涉及气微菌领域，尤其涉及一种降解玉米赤霉烯酮的气微菌及其应用。

背景技术

玉米赤霉烯酮(ZEN)是由Stob等于1962年从被禾谷镰刀菌污染的玉米中分离出来的，又称F-2毒素，它的化学结构属于二羟基苯酸内酯类化合物，化学名称为：6-(10-羟基-6-氧氢-十一碳烯基)-β-雷锁酸内酯。ZEN的纯品是一种晶体物质，分子式为C₁₈H₂₂O₅，分子量为318，熔点为165℃，具有良好的热稳定性。ZEN不溶于水，但可以溶于碱性水溶液、乙酸乙酯、乙腈、甲醇、乙醚、苯和氯仿等有机溶剂，其酯键在碱性环境下能够被打开，当碱的浓度下降时能够恢复。ZEN的最大紫外线光谱吸收为236nm，最大红外光谱吸收为970nm。

ZEN是禾谷镰刀菌的次级代谢产物，广泛存在于粮食、饲料中，被人和动物摄入后会对其健康产生极大的危害。ZEN及其衍生物的结构与雌激素相似，能够结合雌激素受体(ER)，造成生殖系统紊乱，具有生殖毒性。此外，还具有细胞毒性、免疫毒性、遗传毒性、器官毒性以及致癌性。许多研究均证明，ZEN对小鼠、猪及其他家畜具有生殖毒性，主要表现为雌激素效应，包括生育能力下降，胚胎致死率上升、产仔数减少，肾上腺、甲状腺、垂体腺以及血液中存在的激素含量发生变化。ZEN具有免疫毒性，高剂量的ZEN能够引起一系列免疫参数的变化，如抑制淋巴细胞的增值，提高白细胞介素2(IL-2)和白细胞介素5(IL-5)的表达等。ZEN能够引起细胞损伤，具有细胞毒性。马勇江等经过研究发现，ZEN能够对离体培养的小鼠脾淋巴细胞的活化产生明显的抑制作用，引起该细胞凋亡。ZEN具有遗传毒性，主要表现为引起染色体变异，对DNA、RNA模板造成损害，从而引起基因突变。ZEN器官毒性，主要表现在ZEN主要作用于肝脏的代谢过程中，对肝细胞、肝脏具有强烈的毒性作用。ZEN还具有致癌性，有资料显示，ZEN能够增加脑癌、肝癌、乳腺癌、食道癌等疾病的发病率。ZEN的毒性机理主要包括以下四方面：1)众多研究表明，ZEN具有类雌激素活性；2)ZEN能够作用于细胞膜的调节机制，导致细胞凋亡、组织坏死；3)ZEN的代谢物能够增加脂质过氧化反应终产物MDA的产生；4)ZEN能够造成姐妹染色单体交换、染色体畸变，诱导多倍体的产生。

根据联合国粮食及农业组织(FAO)统计，全世界有大约25％的农产品遭到了真菌毒素的污染，对家畜以及人类的健康造成了极大的安全隐患。程传民等对我国19个省的1655个饲料样品进行ZEN的检测，发现不同种类的饲料污染情况存在差异，其中ZEN检出率最高的为泌乳期奶牛精料补充料，高达92.9％，戎晓平等采集了来自北京、山东、河南、四川等地区的179份样品进行分析，结果显示样品的ZEN检出率高达90％以上，超标率高达23.21％，其中最高含量为3387μg/kg。国外也对ZEN的污染状况进行过一系列的研究报道。Rodrigues等报道，中东及非洲地区的玉米和小麦样品中，ZEN的污染率分别为16％和25％，其中ZEN最高含量分别达到了310μg/kg和392μg/kg。在欧洲，同样有过小麦、玉米、大豆、水稻等诸多谷物被ZEN污染的报道，且在不同国家均有或多或少的分布。美洲地区同样存在着不同程度的ZEN污染，其中美国玉米和DDGS中的ZEN检出率分别达到42％和71％。