[发明专利]一种降解乙醛的贝莱斯芽孢杆菌制剂及其制备方法与应用

说明书

本发明属于生物技术领域，涉及一种用于生物降解乙醛的芽孢杆菌，其能够产生催化降解乙醛的酶，所述芽孢杆菌为贝莱斯芽孢杆菌YW‑01株。本发明还涉及一种降解乙醛的贝莱斯芽孢杆菌制剂，该贝莱斯芽孢杆菌制剂含有上述芽孢杆菌的菌细胞、芽孢和粗酶中的一种或几种。研究结果表明，本发明所提供的用于生物降解乙醛的芽孢杆菌及其所产生的酶对人体安全，且均能够高效生物降解乙醛，在去除乙醛用于人解酒方面具有重要的应用前景。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种降解乙醛的贝莱斯芽孢杆菌制剂及其制备方法与应用。

背景技术

饮酒是世界各国人民日常生活习惯，我国有着悠久的酒文化历史，家居日常生活和节日不可无酒。据统计，我国饮酒人数已突破5亿，一年喝掉600亿斤白酒，可谓饮酒大国。然而长期饮酒或过度饮酒引发的健康问题也越来越受到人们的关注，酒中主要成分酒精(乙醇)对人的毒性效应很低，但是人饮酒后乙醇在体内可以直接进入血液，经由肝脏产生的乙醇脱氢酶催化转化为乙醛，再在乙醛脱氢酶催化下将乙醛转化为乙酸，最后分解为二氧化碳和水排出体外。与乙醇和乙酸相比，乙醛对人的毒性最大，是导致人醉酒和致毒的主要因素。乙醛不仅通过酒精的摄入转化产生，还能通过用于调配水果香精或酒用香精摄入人体内。乙醛在血液中积累过多会使血管膨胀，使人面红耳赤，心跳加快，头痛脑胀，即为酒精中毒状态，因此乙醛是导致人醉酒中毒的罪魁祸首，其毒性是乙醇毒性的30倍以上，不仅能破坏肌肉、大脑、肝、肾脏等器官，引起DNA损伤、染色体重排，甚至使造血干细胞受损，导致血液疾病和癌症，世界卫生组织已把乙醛列入“一级致癌物”名单中。

饮酒后体内积累的乙醛能否快速分解转化是关乎人体健康的关键，其中乙醛脱氢酶发挥关键转化作用。我国大多数人体内产生的乙醛脱氢酶的活性低甚至没有活性，因此多数人饮酒后很快呈醉酒状态。目前在人体内降解去除乙醛的药物或食品主要从中草药中提取，其主要作用是缓解乙醛的毒性，因此解酒的效果不明显且有副作用。与其他方法相比，微生物降解去除乙醛具有成本低、安全性强等优点，是一种很有前途的降解去除乙醛的方法，因此国内外学者在此领域进行了大量的研究工作，有鼠李糖乳杆菌(Lactobacillusrhamnosus)和凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)等菌种生物降解乙醛的报道，同时也有通过基因重组表达乙醛脱氢酶的大肠杆菌生物降解乙醛的基因工程菌株，但无论是自然筛选菌株还是基因重组菌株，生物降解乙醛的能力均非常低，日均降解乙醛不超过350mg/L。

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)是一类产芽孢的革兰氏阳性菌，具有抗菌谱广、生长迅速、易分离培养、抗逆性强和生物安全性高等优点。近年来，关于贝莱斯芽孢杆菌的研究主要集中在饲料、医疗、纺织、水产、污水处理、植物保护等领域。作为一种新型生防微生物因子，贝莱斯芽孢杆菌可以防控植物病害，促进植物生长，迄今为止尚未有贝莱斯芽孢杆菌具有毒性效应的研究报道，同时在利用贝莱斯芽孢杆菌生物降解乙醛方面也尚未见有文献报道，因此利用贝莱斯芽孢杆菌高效降解乙醛的特性，在其细胞、芽孢和酶水平制备解酒的生物制剂具有重要的研究意义与应用价值。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有技术存在的降解去除乙醛的药物或食品效果不显著且存在副作用的问题，提供了一种用于生物降解乙醛的芽孢杆菌，该菌株的菌细胞、芽孢及其所产生的酶对人体安全，且均能够高效生物降解乙醛，在生物降解去除乙醛方面具有重要的应用前景。

本发明的目的之二在于提供一种降解乙醛的贝莱斯芽孢杆菌制剂及其应用，所述贝莱斯芽孢杆菌制剂由上述用于生物降解乙醛的芽孢杆菌制成，能够高效生物降解乙醛。

为此，本发明第一方面提供了一种用于生物降解乙醛的芽孢杆菌，其能够产生催化降解乙醛的酶，所述芽孢杆菌为贝莱斯芽孢杆菌YW-01株，其保藏编号为CGMCCNo.22814。

在本发明的一些实施例中，所述贝莱斯芽孢杆菌YW-01株的菌细胞在10小时内能够将初始浓度为1000mg/L的乙醛全部降解去除。