一种酶在降解玉米赤霉烯酮中的应用的制作方法

本发明属于生物，涉及一种酶在降解玉米赤霉烯酮中的应用。

背景技术：

1、玉米赤霉烯酮(zearalenone，zen)是一种由真菌代谢产生的有毒化合物，威胁着食品安全和农业生产。zen具有致突变性、致畸性、致癌性、肾毒性、免疫毒性和遗传毒性，对人类和动物健康具有毒性作用。

2、目前，去除zen毒素的方法主要分为物理法、化学法和生物法。物理法包括机械分离处理、高温失活、放射处理或吸附剂等；化学法是通过酸碱溶液或其它化合物对毒素进行处理。然而，通过物理和化学处理以去除zen的方法具有局限性。例如，通过热处理，不能有效地使zen钝化；通过挤出和使用氧化剂进行处理，虽然可以在一定程度上降低zen的含量，但是在饲料和食品的制备过程中采用挤出方法和使用氧化剂(如臭氧或过氧化氢)，由于成本较高、处理样品的品质损失、效率和特异性较低而受到限制。总之，由于物理法存在着成本高、操作难、处理后的产物可能对粮油、饲料或环境造成污染等缺点，化学法可能会改变饲料的性状，产生有害残留物，从而存在食品安全问题等缺陷，从而限制了这两种方法在实际生产中的应用。

3、微生物参与的生物催化具有反应条件温和、环境友好、可持续的优点。在现有技术中，cn103937681a公开了一株食品级黑曲霉及其在玉米赤霉烯酮降解中的应用，将该黑曲霉在适宜的条件与终浓度为2ppm的zen共培养48h，zen的降解率为89.56％。然而基于微生物的解毒，存在引入微生物有毒代谢产物、由突变导致的活力下降、在食品和粮食解毒过程中消耗粮食本身营养物质等诸多实际操作中的不可控因素。cn107217046a公开了一种玉米赤霉烯酮毒素降解酶zendease-n1及其编码基因与应用，所述降解酶能够高效稳定降解玉米赤霉烯酮，且在不同环境中均能够稳定地发挥玉米赤霉烯酮的降解活性。尽管如此，由于活性或稳定性不足等问题，迄今为止报道的zen内酯键水解酶仍鲜有应用于实际生产中。

4、综上所述，挖掘新型的降解玉米赤霉烯酮的酶，既能降解玉米赤霉烯酮，又能保持食品或饲料中原有的营养和风味，对于食品及饲料生物脱毒领域具有意义。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足和实际需求，本发明提供一种酶在降解玉米赤霉烯酮中的应用，本发明挖掘到一种新型的降解玉米赤霉烯酮的酶，有望应用于食品和饲料领域的生物脱毒，对农业和畜牧业的健康发展都有非常重要的作用。

2、为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种酶在降解玉米赤霉烯酮中的应用，所述酶的氨基酸序列包括：

4、(1)seq id no.1所示的序列，或，

5、(2)由如(1)所述序列经取代、缺失或添加一个或至少两个氨基酸残基获得，且与(1)所述序列功能相同或相似的氨基酸序列，或，

6、(3)与(1)或(2)所述序列具有至少90％序列同源性，且与(1)所述序列功能相同或相似的氨基酸序列。

7、本发明中，首次发现一种来源于xylaria multiplex的酶(氨基酸序列如seq idno.1所示)具备降解玉米赤霉烯酮的功能，催化玉米赤霉烯酮降解为无毒性物质(反应如式i所示)，从而有望应用于降解玉米赤霉烯酮，如食品和饲料领域的生物脱毒等。

8、可以理解，本申请发现了来源于xylaria multiplex的酶(氨基酸序列如seq idno.1所示)具备降解玉米赤霉烯酮的功能，那么xylaria multiplex或相近菌株中的序列及功能与seq id no.1所示序列相同或相似的酶均能预期其具备降解玉米赤霉烯酮的功能，此外，利用本领域通用技术手段对seq id no.1所示序列进行取代、缺失或添加一个或至少两个氨基酸残基改造而获得的酶，同时功能与原蛋白相同或相似，亦可预期其具备降解玉米赤霉烯酮的功能。

9、

10、seq id no.1：

11、mrtkgttttsegitwyyeqegsgpdivlipdglgechmfdkaiplivasgfrvttfdmpgmsrssdappetfedvtaqklasyvisivdklgidtatfwgcssggstvlalvagypervrnalahevptyhieglnmlhkledeaistnlaasmpagscgnleawvglggdvharlwknyprwargyprtlplssptnasdltkrplywtvgastsssrffdnivtatkagvdigyipgmhfpyvsdprafaqhvvdvtrkhl。

12、第二方面，本发明提供一种降解玉米赤霉烯酮的方法，所述方法包括：

13、将第一方面所述的酶与含有降解玉米赤霉烯酮的样品混合，实现降解玉米赤霉烯酮。

14、本发明中，将第一方面所述的酶所述的酶与玉米赤霉烯酮共孵育后，可检测到玉米赤霉烯酮浓度显著降低，生产相应无毒性产物，最终玉米赤霉烯酮的降解率可达90％以上。

15、第三方面，本发明提供第一方面所述的酶在制备玉米赤霉烯酮降解产品中的应用。

16、第四方面，本发明提供一种玉米赤霉烯酮生物降解剂，所述生物降解剂含有第一方面所述的酶。

17、基于发现的具备降解玉米赤霉烯酮的功能，可进一步制备玉米赤霉烯酮降解产品。

18、优选地，所述生物降解剂还包括载体、防腐剂或蛋白保护剂中的任意一种或至少两种的组合。

19、可以理解，本领域通用的用于生物降解剂的载体、防腐剂或蛋白保护剂等均适用于本发明。

20、优选地，所述载体包括生理上可接受的配伍载体。

21、优选地，所述生理上可接受的配伍载体包括稻壳、米糠、麦芽糖糊精、环糊精、麦麸、淀粉、膨润土、寡糖或酵母细胞壁等中的任意一种或至少两种的组合。

22、优选地，所述防腐剂包括山梨酸钾、羟苯乙酯、尼泊金甲酯或抗生素等中任意一种或至少两种的组合。

23、优选地，所述抗生素包括青霉素、庆大霉素或万古霉素等中的任意一种或至两种的组合。

24、优选地，所述蛋白保护剂包括牛血清白蛋白、甘露醇、甘油、丁二醇、氯化钠或苯甲酸钠等中的任意一种或至少两种的组合。

25、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

26、本发明首次发现一种来源于xylaria multiplex的酶(氨基酸序列如seq id no.1所示)具备降解玉米赤霉烯酮的功能，催化玉米赤霉烯酮降解为无毒性物质，从而有望应用于降解玉米赤霉烯酮，如食品和饲料领域的生物脱毒等。

技术特征：

1.一种酶在降解玉米赤霉烯酮中的应用，其特征在于，所述酶的氨基酸序列包括：

2.一种降解玉米赤霉烯酮的方法，其特征在于，所述方法包括：

3.权利要求1所述的酶在制备玉米赤霉烯酮降解产品中的应用。

4.一种玉米赤霉烯酮生物降解剂，其特征在于，所述生物降解剂含有权利要求1所述的酶。

5.根据权利要求4所述的生物降解剂，其特征在于，所述生物降解剂还包括载体、防腐剂或蛋白保护剂中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求5所述的生物降解剂，其特征在于，所述载体包括生理上可接受的配伍载体。

7.根据权利要求6所述的生物降解剂，其特征在于，所述生理上可接受的配伍载体包括稻壳、米糠、麦芽糖糊精、环糊精、麦麸、淀粉、膨润土、寡糖或酵母细胞壁中的任意一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求5-7任一项所述的生物降解剂，其特征在于，所述防腐剂包括山梨酸钾、羟苯乙酯、尼泊金甲酯或抗生素中任意一种或至少两种的组合。

9.根据权利要求8所述的生物降解剂，其特征在于，所述抗生素包括青霉素、庆大霉素或万古霉素中的任意一种或至两种的组合。

10.根据权利要求5所述的生物降解剂，其特征在于，所述蛋白保护剂包括牛血清白蛋白、甘露醇、甘油、丁二醇、氯化钠或苯甲酸钠中的任意一种或至少两种的组合。

技术总结
本发明公开了一种酶在降解玉米赤霉烯酮中的应用。所述酶的氨基酸序列包括：(1)SEQ ID NO.1所示的序列，或，(2)由如(1)所述序列经取代、缺失或添加一个或至少两个氨基酸残基获得，且与(1)所述序列功能相同或相似的氨基酸序列，或，(3)与(1)或(2)所述序列具有至少90％序列同源性，且与(1)所述序列功能相同或相似的氨基酸序列。本发明首次发现一种来源于Xylariamultiplex的酶具备降解玉米赤霉烯酮的功能，催化玉米赤霉烯酮降解为无毒性物质，从而有望应用于降解玉米赤霉烯酮，降解率在90％以上，在食品及饲料生物脱毒应用方面具有实质性的应用价值和重大意义。

技术研发人员：张大川,曹树民,邢华东,张昊阳
受保护的技术使用者：苏州酶浩生合生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7