[发明专利]一株食品级黑曲霉及其在玉米赤霉烯酮降解的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一株黑曲霉，特别是从酱醅中筛选分离出的能够防治玉米赤霉烯酮毒素的食品级菌株。

背景技术

玉米赤霉烯酮（zearalenone,ZEA）是由镰刀菌产生的一种类雌激素样真菌毒素，是世界上污染最为广泛的一种镰刀菌毒素，全世界谷物和饲料普遍受到玉米赤霉烯酮的严重污染。在中国，不良的谷物收获条件和油料加工过程加重了ZEA的污染，低质量的玉米和粮食加工副产品,特别是非常规原料的广泛使用，使ZEA等霉菌毒素的污染程度远远超出国外。ZEA及其代谢物的主要毒性归因于它们的动情激素活性和合成代谢活性。大量研究证实，ZEA及其代谢物能够引起很多动物的真菌毒素中毒症，影响内脏器官发育，还可导致动物繁殖障碍、消化系统功能紊乱，给畜牧业带来很大的经济损失。

目前，针对去除饲料和食品中玉米赤霉烯酮的方法，根据其作用原理可分化学法，物理法和生物法三类。其中物理脱毒法在去除玉米赤霉烯酮毒素的同时也会造成动物饲料营养物质的流失；而化学脱毒法虽然可以脱去一些霉变较严重的谷物饲料，但费时费工，而且对营养成分造成极大的破坏，还可能产生一些对动物健康有害的化学物质，值得注意的是，欧盟不允许在食品生产过程中应用化学方法消除真菌毒素。由于传统的物理、化学方法去除毒素污染存在着不可避免的局限性，利用生物降解法清除ZEN毒素已成为重要的研究方向，生物降解是指霉菌毒素分子的毒性基团被微生物产生的次级代谢产物或者所分泌的胞内、胞外酶分解破坏，同时产生无毒的降解产物过程。这种脱毒的方法不会破坏原料当中的其他成分，不会降低营养价值。因此，生物降解法是去除ZEN最有效及可行的方法。

研究表明多种微生物对玉米赤霉烯酮具有生物防治作用。如枯草芽胞杆菌，不动杆菌属，恶臭假单胞菌，藤黄微球菌，毛孢子菌属,胶红类酵母菌等微生物对玉米赤霉烯酮有较强的脱毒作用；Kakeya H等对分离到粉红粘帚霉（C.rosea IF07063）菌株进行了研究，研究发现该菌株可将ZEN转化为1-(3,5二羟苯基)-10′-羟基-1′反式十一碳烯-6′-酮，该降解产物无任何雌激素活性。余元善成功的从农业土壤中分离到一株能以ZEN为唯一碳源和能源生长的不动杆菌属SM04，该菌株的上清发酵液具有高效降解ZEN的能力。因此分离出一种对玉米赤霉烯酮毒素具有良好防治及降解效果的安全菌株具有十分重要的意义。

发明内容

本发明提供了一株食品级黑曲霉FS-Z1(Aspergillus niger)FS-Z1菌株，已于2013年12月24日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号CCTCC M2013703；以其18SrDNA全序列为基础的系统发育树如说明书附图1所示。该菌株对玉米赤霉烯酮具有良好的降解效果，降解率达到89.56%。

所述黑曲霉是从酱醅中分离得到，其保藏条件如下：从生长良好的固态平板培养基上接取3环黑曲霉孢子到摇瓶培养基中，28℃摇床（150rpm）培养36h，取0.65mL移入含有0.3mL无菌甘油的甘油管中，放入-70℃超低温冰箱保存。

所述固体平板培养基PDA为（w/v）：马铃薯300g、葡萄糖20g、琼脂20g、蒸馏水1L，自然pH，121℃高压灭菌15min。

所述液体培养基PDB为（w/v）：马铃薯300g、葡萄糖20g、蒸馏水1L、自然pH、121℃高压灭菌15min。

所述黑曲霉的培养条件为：将已保藏甘油管的黑曲霉接入固体培养基活化3d，然后再接入到液体培养基，28℃，150rpm，摇床培养。

所述黑曲霉的筛选条件为：将从酱醅筛选出来的黑曲霉接种到PDA固体培养基中，28℃培养36h，取50ml生理盐水洗下孢子，振荡均匀，形成单孢子悬浮液,制成10⁸CFU/ml的菌悬液。按2%的接种量接种到60ml无菌PDB培养基中，28℃，150rpm，摇床培养5d，向发酵液中加入玉米赤霉烯酮，使其终浓度达到2ppm，以无菌PDB培养液加玉米赤霉烯酮作为空白对照，分别于48h后用HPLC检测法检测玉米赤霉烯酮的浓度。

本发明还提供了一种所述黑曲霉在降解玉米赤霉烯酮中的应用方法，最适降解条件为菌液接种量2%，降解温度28℃，降解pH=5，转速150r/min，降解时间48h。

所述的黑曲霉在食品、饲料领域的应用也属于本发明的保护范围。