[发明专利]一种高效降解呕吐毒素的枯草芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明公开了一种高效降解呕吐毒素的枯草芽孢杆菌AM‑05菌株，该枯草芽孢杆菌AM‑05菌株是在感染赤霉病的小麦田间土壤中分离筛选发酵得到，该枯草芽孢杆菌应用在降解DON上稳定性好，降解率高。

技术领域

本发明涉及一种高效降解呕吐毒素的枯草芽孢杆菌AM-05及其应用，属于生物农业生物饲料添加剂领域。

背景技术

呕吐毒素主体成分为DON（deoxynivalenol, 脱氧雪腐镰刀菌烯醇），属于单端孢霉烯族化合物，主要由禾谷镰刀菌、尖孢镰刀菌、串珠镰刀菌、拟枝孢镰刀菌、粉红镰刀菌、雪腐镰刀菌等镰刀菌产生。另外，头孢菌属、漆班菌属、木霉属等的菌株都可产生该毒素。单端孢霉烯族毒素共有150多种，是一类强有力免疫抑制剂，所引起典型症状是采食量降低，所以这类毒素又叫饲料拒食毒素。呕吐毒素（DON）是其中最重要一种毒素，主要来自镰刀菌属（Fusarium），尤其是禾谷镰刀菌（Fusariumgraminearum）和黄色镰刀（Fusariumculmorum），由于它可以引起猪的呕吐，故又名呕吐毒素（vomitoxin，VT）。

该毒素最早于1970年在日本香川县的一次赤霉病大麦中毒的病毒中发现，1972年，由日本的Morooka等首次从赤霉病大麦中分离，Yoshizawa等阐明了这种新的真菌毒素的结构，并将其命名为4-deoxynivalenol（DON）。1973年Vesonder等在美国从被镰刀菌污染的玉米中分离出了同样的化学物质，因为该种物质可以引起猪产生呕吐症状，故命名为呕吐毒素，并相继发现可以在赤霉病大麦、被镰刀菌污染的玉米中分离出该物质。呕吐毒素是食品中常见的真菌毒素，在自然界中广泛存在，通常在欧洲及北美发现的3种毒素是脱氧雪腐镰刀菌烯醇、3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇和15-脱氧雪腐镰刀菌烯醇。由于它们具有很高的细胞毒素及免疫抑制性质，因此，对人类及动物的健康构成了威胁，特别是对免疫功能具有明显的影响。根据DON的剂量和暴露时间不同可引起免疫抑制或免疫刺激。当人摄入了被呕吐毒素污染的食物后，会导致厌食、呕吐、腹泻、发烧、站立不稳、反应迟钝等急性中毒症状，严重时损害造血系统造成死亡。由于中国传统饮食习惯中粮谷比例大大高于西方，使得呕吐毒素的危害更为突出。1998年，在国际癌症研究机构公布的评价报告中，呕吐毒素被列为3类致癌物。欧盟要求呕吐毒素要小于1.0mg/kg；中国饲料要求低于1ppm。

呕吐毒素对中国谷物类原料和饲料产品的污染相当普遍,汇总江苏奥迈饲料霉菌毒素工程技术研究中心2013年到2019年霉菌毒素分析报告，分析了3632个玉米样品，呕吐毒素检出率100%，，均值784.6ppm，最高3652.3ppm。超标率53.97%。分析了2864个玉米副产品样品，呕吐毒素检出率100%，，均值1164.8ppm，最高4402.7ppm。超标率76.52%。分析了4481个配合饲料样品，呕吐毒素检出率100%，，均值876.2ppm，最高3346.01ppm。超标率22.35%。

呕吐毒素化学性能非常稳定，一般不会在加工、储存以及烹调过程中破坏，在实验室条件下可长期贮存保持毒力不变，有较强的热抵抗力，121℃高压加热25min仅有少量破坏。酸性环境不影响其毒力，但是加碱或高压处理可破坏部分毒素含有呕吐毒素谷物类加工产品，在加工过程中，由于技术限制不可能完全去除，呕吐毒素主要在胃肠道吸收，经血液循环进入肝脏代谢后经肾脏随尿液排出，造成各器官的广泛损伤。呕吐毒素在人体中的半衰期为2～4h，代谢迅速，8h后就检测不到呕吐毒素和它的代谢物。

目前，国内外谷物和饲料霉变脱毒方法主要有物理吸附法、化学脱毒法以及生物脱毒法等。物理吸附法对DON吸附可逆且效率差，还易吸附微量营养元素，造成谷类和饲料中营养物质流失；化学脱毒易残留一些潜在有毒物质，对谷物和饲料造成二次污染，因此DON传统脱毒方法在实际应用中具有一定局限性；生物脱毒法是通过微生物释放的酶作用于DON，并将其转化为更低毒性的代谢产物，由于微生物降解具有成本低、效率高、营养物质损失少，无二次污染和生态恢复性良好等优点而受到广大关注。

发明内容