一株类诺卡氏属细菌D-L4在降解真菌毒素中的应用

本发明属于真菌毒素降解。更具体地，涉及一株类诺卡氏属细菌d-l4在真菌毒素don、t-2毒素和zen降解方面的应用。

背景技术：

1、真菌毒素又称霉菌毒素(mycotoxins)，是由禾谷镰刀菌等在高温高湿等条件下感染粮食作物，产生的一种有毒次级代谢产物。真菌毒素中毒会增加人和动物的微生物疾病脆弱性，加剧营养不良影响，并与其它毒素产生协同相互作用。食品饲料中常见的真菌毒素包括单端孢霉烯族毒素、黄曲霉毒素、伏马毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮(zen)。don和t-2毒素毒素分别属于b型和a型单端孢霉烯族毒素。研究表明，在遭受真菌毒素污染的样品中90％以上都可以发现don的存在。t-2毒素除了分布广泛外，也是单端孢霉烯族毒素中毒性最强的毒素。zen是一种非甾体雌激素性霉菌毒素，会导致生殖毒性在内的多种毒性作用。有研究从我国抽检了1160个样品，zen检出率为93％以上，超标率最高为22％。真菌毒素在食品和饲料原料及其制品中的检出率居高不下，是粮食作物中天然产生，且不可避免的污染物，严重威胁人类和动物的健康，对食品和饲料产业造成了巨大的经济损失，广受食品和饲料安全领域的关注。

2、目前，don、t-2毒素和zen等真菌毒素的脱毒方法主要包括物理、化学和生物方法。物理脱毒方法如热处理、吸附、电磁辐射等应用相对简单，但一般都存在局限。例如：影响产品的营养价值和口感、设备昂贵、能耗高、渗透能力弱等。化学方法如强酸强碱、臭氧等通常需要引入化学试剂，对反应条件有要求，脱毒过程中化学试剂会与产品直接接触，影响产品的营养价值、口感和外观等，并且很可能导致二次污染，增加后续处理成本。相比之下，生物脱毒方法主要是利用微生物或酶与真菌毒素进行反应，反应条件温和、高效、彻底，对食品和饲料的影响较小，具有极大的发展应用潜力。

3、类诺卡氏菌属于放线菌属，已被报道可以利用多种有机环境污染物作为碳源，包括碳氢化合物、芳香族化合物、氮杂环化合物、卤代烷烃以及聚酯类污染物，对污染物的防治降解具有广泛前景。目前，已有两株类诺卡氏菌属菌株被发现具有don代谢活性，分别是wsn05-2和zhh-013，它们可以将don作为碳源完全转化利用。它们代谢的中间产物包括3-keto-don和3-epi-do，并且中间产物会被进一步转化，但完整的don代谢途径及代谢途径中发挥代谢活性的酶都尚未有研究报道。尚未有类诺卡氏菌属菌株降解t-2毒素和zen的报道。

4、真菌毒素污染通常不会仅由某一毒素单独构成，而是存在多种真菌毒素的复合污染，其中don和zen的污染最为广泛，而t-2毒素的毒性最强。因此处理真菌毒素污染时往往需要针对不同毒素逐个处理。因此，筛选能同时降解don、t-2毒素和zen的微生物，对控制真菌毒素污染，开发真菌毒素脱毒制剂，以及筛选真菌毒素脱毒基因具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的是提供一株能够高效降解don、t-2毒素和zen的类诺卡氏菌属新种细菌d-l4。

2、本发明的第二个目的是提供d-l4在降解don、t-2毒素和zen中的应用。

3、本发明的第三个目的是提供d-l4在制备don、t-2毒素和zen脱毒制剂中的应用。

4、本发明的第四个目的是提供d-l4在制备don、t-2毒素和zen脱毒代谢酶中的应用。

5、本发明的第五个目的是提供d-l4在构建don、t-2毒素和zen脱毒工程菌中的应用。

6、本发明上述目的通过以下技术方案实现：

7、本发明经过长时间的筛选分离，成功从土壤中分离得到一株能够高效代谢don、t-2毒素和zen的菌株d-l4。经鉴定，该菌株属于类诺卡氏菌属(nocardioides)。其特征在于，该菌株已于2024年3月18日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，其保藏编号为gdmcc no∶64435。通过16s rdna系统发育树和平均核苷酸一致性分析，确定d-l4为类诺卡氏菌属新种。

8、本发明还提供了d-l4在降解真菌毒素中的应用。

9、具体地，所述应用将真菌毒素中的don、t-2毒素和zen进行降解。

10、所述应用是将d-l4应用于食品或饲料加工领域中的真菌毒素脱毒。

11、本发明还提供了d-l4在制备don、t-2毒素和zen脱毒制剂中的应用。

12、本发明还提供了d-l4在制备don、t-2毒素和zen脱毒代谢酶中的应用。

13、本发明还提供了d-l4在构建don、t-2毒素和zen脱毒工程菌中的应用。

14、在本发明的一些实施方式中，所述菌株为nocardioides sp.d-l4(d-l4)。

15、在本发明的一些实施方式中，用于代谢don、t-2毒素和zen时，d-l4的代谢培养基为r2a培养基，培养温度为30℃。

16、所述r2a培养基的配方：酵母浸出粉0.5g、蛋白胨0.5g、酪蛋白水解物0.5g、葡萄糖0.5g、可溶性淀粉0.5g、磷酸氢二钾0.3g、无水硫酸镁0.024g、丙酮酸钠0.3g，加纯水至1l溶解，ph值为7.2，121℃灭菌15min。

17、本发明具有以下有益效果：

18、本发明提供了一株具备真菌毒素代谢能力的类诺卡氏菌属细菌d-l4，该菌株是从土壤中分离筛选获得，能高效降解真菌毒素中的don、t-2毒素和zen。与类诺卡氏菌属内其它菌株的ani值均低于82％，因此判定其属于类诺卡氏菌属的一个新种。d-l4对don、t-2毒素和zen的代谢活性维持不依赖于don、t-2毒素和zen的持续存在，在不含don、t-2毒素或zen的培养基中连续培养继代，d-l4的don、t-2毒素和zen代谢活性不会降低或丢失，活性稳定、代谢能力强。

19、本发明提供的d-l4能以don为唯一碳源生长，将don转化为自身组成成分，反应不可逆，条件温和且无二次污染。该菌株可应用于饲料和食品加工领域的真菌毒素脱毒，

20、具体地，可应用于饲料和食品加工领域的don、t-2毒素和zen脱毒，真菌毒素脱毒制剂和真菌毒素脱毒酶的制备，以及构建真菌毒素工程菌等中，对控制真菌毒素的污染具有很好的应用潜力。

技术特征：

1.一株类诺卡氏菌(nocardioides sp.)d-l4，其特征在于，该菌株己于2024年3月18日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，其保藏编号为gdmcc no∶64435。

2.类诺卡氏菌d-l4在降解真菌毒素don、t-2毒素和zen中的应用。

3.类诺卡氏菌d-l4在制备真菌毒素don、t-2毒素和zen脱毒制剂中的应用。

4.类诺卡氏菌d-l4在制备真菌毒素don、t-2毒素和zen脱毒代谢酶中的应用。

5.类诺卡氏菌d-l4在构建真菌毒素don、t-2毒素和zen脱毒工程菌中的应用。

6.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，用于代谢真菌毒素don、t-2毒素和zen时，d-l4的培养基为r2a培养基。

7.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，用于代谢真菌毒素don、t-2毒素和zen时，d-l4的浓度为105-108cfu/ml。

8.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，用于代谢真菌毒素don、t-2毒素和zen时，d-l4的培养温度为25-37℃，ph为4-10。

9.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述应用是将d-l4应用于动物饲料加工、畜禽养殖和食品加工领域真菌毒素don、t-2毒素和zen的降解。

技术总结本发明公开了一株类诺卡氏菌及其在真菌毒素降解中的应用。本发明筛选获得一株类诺卡氏菌(Nocardioides sp.)D‑L4，为Nocardioides菌属的新种。该菌株已于2024年3月18日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCC NO：64435。该菌株能高效降解DON、T‑2毒素和ZEN等真菌毒素，将这些毒素代谢为低毒或无毒产物。类诺卡氏菌D‑L4代谢活性稳定，反应条件温和，可应用于食品和饲料领域中真菌毒素脱毒、真菌毒素脱毒酶和真菌毒素脱毒工程菌的制备，具有良好的应用潜力。技术研发人员：母培强,廖远鑫,邓诣群,陈庆梅,国崇文,禤雪霞,潘露露,管璐,陈飞洋受保护的技术使用者：华南农业大学技术研发日：技术公布日：2024/8/1