[发明专利]一株降解呕吐毒素的地衣芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明提供一株高效降解呕吐毒素的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)及其应用。具体为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)131，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No.14853。该菌具有优异的降解呕吐毒素的效果，研究表明可在80h内降解浓度为200ug/ml的呕吐毒素，并且此地衣芽孢杆菌在培养过程产生大量的多糖，可提高产品应用的附加值，具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一株降解呕吐毒素的地衣芽孢杆菌及其应用。

背景技术

呕吐毒素（vomitoxin）又称脱氧雪腐镰刀菌稀醇（deoxynivalenol，DON），是由镰刀菌属等产生的毒性代谢产物，属于单端孢霉烯族化合物。DON广泛存在于小麦、大麦、燕麦、玉米等粮食及小麦、玉米等的饲料中，不仅给粮食生产及畜牧业带来了严重经济损失，对人和动物的健康也带来严重危害。呕吐毒素的毒性主要体现在可与核糖体60S亚基的肽转酶活性中心结合，触发核糖体应激反应，破坏大分子合成、细胞信号传导、分化、增殖和死亡，改变神经内分泌信号，影响促炎基因的诱导，改变肠道完整性等。同时呕吐毒素具有致癌、致畸和致突变的作用，对胚胎有一定的毒性。

目前，降解呕吐毒素的方法有物理脱毒法、化学脱毒法、生物吸附法和微生物降解脱毒法，其中微生物降解脱毒法则利用微生物产生的代谢产物，在温和的条件下分解或破坏呕吐毒素的毒性基团，从而达到脱毒的效果，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。其次DON的结构复杂，环氧基团、C3位羟基和C16位甲基是其主要的毒性结构。

微生物或酶法降解呕吐毒素的机制主要集中乙酰化、糖基化。乙酰化和糖基化呕吐毒素的关注点主要在于是否被体内吸收转化为原型产生毒性，以及本身是否有毒性。因此关注呕吐毒素原型毒性的主要产生机理，有利于对隐蔽呕吐毒素的毒性进行评价。

早期报道的能降解DON的微生物有细菌、芽孢杆菌属、德沃斯氏菌属、诺卡氏菌属、柯林斯氏菌、真杆菌属等。其中文献（脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解菌的分离与鉴定,徐剑宏等,中国农业科学 2010,43(22):4635-4641）中报道德沃斯氏菌（Devosia sp.）DDS-1）能乙酰化呕吐毒素产生3ADON，再氧化成3-keto-DON。迄今研究比较深入的降解途径是将DON分子中C3-OH脱氢氧化生成3-keto-DON，然后生成的3-keto-DON被还原生成差向异构体3-epi-DON，与DON比这两种产物毒性均降低。最新研究成果是爱尔伯股份公司申请的专利WOEP20074056 通过分子改造一种3-keto-DON还原酶的序列，提高了将3-keto-DON转化为3-epi-DON的效率。且转化产物3-epi-DON无毒性，是DON的同分异构体。

但鲜有报道使用地衣芽孢杆菌降解呕吐毒素，青岛蔚蓝生物集团有限公司申请的专利CN102406100B中使用一株地衣芽孢杆菌菌粉可在pH2.0和pH6.5条件下降解发霉玉米种的DON，但不明确降解产物物质是否具有隐蔽性毒性。文献（郭倩倩等 ,降解呕吐毒素菌株的筛选及其体内降解研究[D].西北大学，2018）报道一株YB9地衣芽孢杆菌可在48h内降解1ug/ml的呕吐毒素，降解率达82.67%。其次，其它相关地衣芽孢杆菌降解呕吐毒素的文献报道，但都未明确其代谢产物及毒性。

然而地衣芽孢杆菌作为益生菌常被用于饲料添加剂及其微生态制剂中，但其在降解呕吐毒素的应用中仍有一些限制，如降解效率低，发酵液用量大等严重限制了其在降解呕吐毒素的规模化应用。本发明旨在应用地衣芽孢杆菌降解呕吐毒素的同时提高产品附加值。

发明内容

本发明首先提供一种地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis），已于2017年11月3日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心进行保藏，保藏编号为CGMCCNo.14853。