一株酪丁酸梭菌及其应用的制作方法

文档序号:19748617发布日期:2020-01-21 18:59阅读:1036来源:国知局
本发明属于食品生物
技术领域
,具体涉及一株酪丁酸梭菌及其应用。
背景技术
:牛乳过敏(cma)是一种最常出现的食物过敏反应,3岁以下的儿童发病约占25%,占所有确诊的食物过敏病例的9%。牛乳过敏主要是牛奶蛋白引起的过敏,牛乳过敏在临床上是对乳蛋白的异常免疫反应,这可能是某种或多种蛋白产生免疫作用,与ige抗体结合并造成迅速的ige参与的反应。婴儿牛奶过敏现象目前已经引起了人们广泛关注,经过研究发现牛乳中主要的致敏蛋白是ɑ-乳白蛋白和β-乳球蛋白。为了降低牛乳蛋白的致敏性,目前已有很多方法,比如热处理、蛋白酶水解、乳酸发酵液降解等等。酪丁酸梭菌是一种人和动物肠道正常分布的革兰氏阳性芽孢杆菌,较非芽胞益生菌制剂具有耐热、耐酸和耐多种抗生素等生物学特性。酪丁酸梭菌能合成丁酸、乙酸等短链脂肪酸,以及多种氨基酸、b族维生素和维生素k,能分解胺类、吲哚类、硫化氢等有害物质,还能促进双歧杆菌、乳酸菌等益生菌的生长;而酪丁酸梭菌用于降解致敏蛋白的研究未见公开报道。技术实现要素:本发明的目的提供一株酪丁酸梭菌及其应用。该菌株可以降解牛奶中的主要致敏蛋白,尤其是过敏原中的β-乳球蛋白。第一方面,本发明提供一株酪丁酸梭菌,其保藏编号为gdmccno:60753。第二方面,本发明提供上述酪丁酸梭菌的培养方法。具体为,将酪丁酸梭菌接种至培养基,在37℃条件下厌氧培养。进一步的,所述培养基为rcm培养基,其成分为:蛋白胨1%(w/v),牛肉粉1%(w/v),酵母粉0.3%(w/v),葡萄糖0.5%(w/v),可溶性淀粉0.1%(w/v),氯化钠0.5%(w/v),醋酸钠0.3%(w/v),l-半胱氨酸盐酸盐0.05%(w/v),琼脂0.05%(w/v),ph6.0。进一步的,接种量为5%。第三方面,本发明提供上述酪丁酸梭菌在降解牛奶中致敏蛋白中的应用。所述致敏蛋白包括β-乳球蛋白、α-乳白蛋白。本发明提供了一种具体应用方法,包括:将酪丁酸梭菌接入rcm培养基培养活化,取活化好的酪丁酸梭菌转接到新鲜的rcm培养基中培养,离心去除上清液,用磷酸缓冲液将菌体重悬,形成不再增殖的菌悬液;将菌悬液与分离乳清蛋白混合反应。或将酪丁酸梭菌接入rcm培养基培养活化,取活化好的酪丁酸梭菌转接到新鲜的rcm培养基中培养,离心去除上清液,将离心得到的菌体加入缓冲液后进行细胞破碎得到细胞破碎液;将细胞破碎液与分离乳清蛋白混合反应。进一步的,酪丁酸梭菌培养条件为:37℃厌氧条件下培养24h。进一步的,所述分离乳清蛋白成分包括β-乳球蛋白和α-乳白蛋白。进一步的,菌悬液/细胞破碎液与分离乳清蛋白混合反应的条件为:20~50℃条件下反应24h;优选37℃。本发明的酪丁酸梭菌是从新疆地区褐牛的粪便中分离得到,通过选择性富集筛选可获得水解牛乳蛋白的菌株。该菌株经过发酵后能有效降解β-乳球蛋白、α-乳白蛋白,因而可用于去除牛乳中的过敏原,降低过敏反应的发病率,还可发酵生产低致敏乳源蛋白基料、制备低致敏性奶制品,降低婴儿乳品过敏的风险。本发明所述的生物材料,其分类命名为酪丁酸梭菌(clostridiumtyrobutyricum)z816,于2019年8月28日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(gdmcc),保藏编号为gdmccno:60753,地址:广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。具体实施方式梭菌增殖培养基(rcm培养基):蛋白胨1.0%(w/v),牛肉粉1.0%(w/v),酵母粉0.3%(w/v),葡萄糖0.5%(w/v),可溶性淀粉0.1%(w/v),氯化钠0.5%(w/v),醋酸钠0.3%(w/v),l-半胱氨酸盐酸盐0.05%(w/v),ph6.0。梭菌选择性培养基(tsn培养基):蛋白胨1.0%(w/v),酵母粉0.3%(w/v),亚硫酸钠0.1%(w/v),新生霉素0.003%(w/v),多粘菌素0.003%(w/v),ph6.0。实施例1酪丁酸梭菌的筛选方法取新疆褐牛的粪便样品10g,混匀后加入90mlpbs缓冲液中,置于100℃水浴10min,杀死非芽孢菌,转接至rcm培养基中37℃厌氧培养24h;在生长过程的对数期补料分批加入淀粉、木质纤维素等碳源,酪丁酸梭菌可分解利用多种碳源进行富集培养,提升自身活力的同时还可降低粪便中大肠杆菌的数量,培养24h后将上述培养液转接入tsn培养基中,37℃厌氧培养24h;酪丁酸梭菌具有一定的抗逆性,通过选择培养基可以进行二次筛选,将得到的样品分别稀释到10-2、10-4、10-6,取100μl涂布到分离乳清蛋白平板上,37℃培养48h;挑选有水解圈产生的菌落,再次转接到新的分离乳清蛋白平板上,37℃静置培养24h。观察水解圈大小及菌落形态,筛选水解圈最大的单菌落,转接于rcm培养基中活化12h后,再转接于含30%甘油的rcm培养基中藏于-80℃培养。该菌株的16srrna序列如seqidno:1,菌株鉴定结果表明是酪丁酸梭菌。实施例2酪丁酸梭菌菌悬液对α-乳白蛋白、β-乳球蛋白的降解效果标准曲线的绘制:准确称量β-乳球蛋白标准品、α-乳白蛋白标准品8mg,加入2mlpbs进行溶解,配置成4mg/ml的标准原液,吸取适量原液,加入pbs进行稀释,稀释成4、2、1、0.5、0.25、0.125、0.0625、0.03125mg/ml浓度梯度的标准溶液进行测定。色谱柱:bio-c8(250mm×4.6mm,5μm);流动相:0.1%三氟乙酸(tfa)水(a),0.1%三氟乙酸(tfa)乙腈(b),梯度洗脱条件:0~17.5min,b70%~50%;17.5~20min,b50%~70%。柱温:35℃;流速:1.0ml/min;进样量:10μl;检测波长:280nm。根据标准品浓度和峰面积绘制标准曲线。将保藏于-80℃甘油管中的酪丁酸梭菌(clostridiumtyrobutyricum)z816以5%的接种量接入rcm培养基,在37℃厌氧条件下培养24h进行活化,以2%的接种量分别取活化好的酪丁酸梭菌转接到新鲜的rcm培养基中,在37℃厌氧条件下培养24h,8000rpm条件下离心10min,去除含有培养基的上清液,用磷酸缓冲液将菌体重悬,形成不再增殖的菌悬液。将菌悬液与3mg/ml的分离乳清蛋白样品(含有45%β-乳球蛋白和15%α-乳白蛋白)1:1进行混合,在37℃条件下有氧反应24h,8000rpm条件下离心10min,取上清液。以不加菌悬液的样品为对照,利用高效液相色谱法在所述色谱条件下分别检测样品中β-乳球蛋白和α-乳白蛋白的浓度。每个样品重复测定5次。表1.酪丁酸梭菌菌悬液对β-乳球蛋白、α-乳白蛋白的降解效果样品(不添加菌体)样品(添加菌体)去除率β-乳球蛋白浓度(mg/ml)1.350.2085.2%α-乳白蛋白浓度(mg/ml)0.450.2251.1%实施例3酪丁酸梭菌细胞破碎液对α-乳白蛋白、β-乳球蛋白的降解效果标准曲线的绘制:准确称量β-乳球蛋白标准品、α-乳白蛋白标准品8mg,加入2mlpbs进行溶解,配置成4mg/ml的标准原液,吸取适量原液,加入pbs进行稀释,稀释成4、2、1、0.5、0.25、0.125、0.0625、0.03125mg/ml浓度梯度的标准溶液进行测定。色谱柱:bio-c8(250mm×4.6mm,5μm);流动相:0.1%三氟乙酸(tfa)水(a),0.1%三氟乙酸(tfa)乙腈(b),梯度洗脱条件:0~17.5min,b70%~50%;17.5~20min,b50%~70%。柱温:35℃;流速:1.0ml/min;进样量:10μl;检测波长:280nm。根据标准品浓度和峰面积绘制标准曲线。将保藏于-80℃甘油管中的酪丁酸梭菌(clostridiumtyrobutyricum)z816以2%的接种量接入rcm培养基,在37℃厌氧条件下培养24h进行活化,以2%的接种量分别取活化好的酪丁酸梭菌转接到新鲜的rcm培养基中,在37℃厌氧条件下培养24h,8000rpm条件下离心10min,去除含有培养基的上清液,将离心得到的菌体加入pbs后进行细胞破碎20分钟得到细胞破碎液。将细胞破碎液与3mg/ml的分离乳清蛋白样品(主要含有45%β-乳球蛋白和15%α-乳白蛋白)1:1进行混合,在37℃条件下有氧反应24h,8000rpm条件下离心10min,取上清液。以不加细胞破碎液的样品为对照,利用高效液相色谱法在所述色谱条件下分别检测样品中β-乳球蛋白和α-乳白蛋白的浓度。每个样品重复测定5次。表2.酪丁酸梭菌细胞破碎液对β-乳球蛋白、α-乳白蛋白的降解效果样品(不添加菌体)样品(添加菌体)去除率β-乳球蛋白浓度(mg/ml)1.350.1092.6%α-乳白蛋白浓度(mg/ml)0.450.0491.1%实施例4不同温度下酪丁酸梭菌菌悬液对α-乳白蛋白、β-乳球蛋白的降解效果采用实施例2的方法制备菌悬液。将菌悬液与3mg/ml的分离乳清蛋白样品(含有45%β-乳球蛋白和15%α-乳白蛋白)1:1进行混合,分别在20℃、30℃、37℃、40℃、50℃条件下有氧反应24h,8000rpm条件下离心10min,取上清液。以不加菌悬液的样品为对照,利用高效液相色谱法在所述色谱条件下分别检测样品中β-乳球蛋白和α-乳白蛋白的浓度以计算致敏蛋白的去除率,每个样品重复测定5次。结果如下表3所示。表3不同温度下酪丁酸梭菌菌悬液对α-乳白蛋白、β-乳球蛋白的降解效果20℃30℃37℃40℃50℃β-乳球蛋白去除率(%)78.683.185.282.177.6α-乳白蛋白去除率(%)48.250.451.149.847.6可以看出,菌悬液在20~50℃下均可稳定去除致敏蛋白。序列表<110>南京工业大学<120>一株酪丁酸梭菌及其应用<130>xb19112601<160>1<170>siposequencelisting1.0<210>1<211>1371<212>dna<213>酪丁酸梭菌z816(clostridiumtyrobutyricum)<400>1tgcagtcgagcgatgaaccccttcgggggtggattagcggcggacgggtgagtaacacgt60gggtaacctgcctcaaagtgggggatagccttccgaaaggaagattaataccgcataaag120ccaagtttcacatggaatttggatgaaaggagtaattcgctttgagatggacccgcggcg180cattagttagttggtggggtaatggcctaccaagacagcgatgcgtagccgacctgagag240ggtgatcggccacattggaactgagatacggtccagactcctacgggaggcagcagtggg300gaatattgcacaatgggcgaaagcctgatgcagcaacgccgcgtgagtgatgaaggtctt360cggattgtaaagctctgtcttttgggacgataatgacggtaccaaaggaggaagccacgg420ctaactacgtgccagcagccgcggtaatacgtaggtggcgagcgttgtccggatttactg480ggcgtaaagggtgcgtaggcggatgtttaagtgagatgtgaaatacccgggcttaacttg540ggtgctgcatttcaaactggatatctagagtgcaggagaggagaatggaattcctagtgt600agcggtgaaatgcgtagagattaggaagaacaccagtggcgaaggcgattctctggactg660taactgacgctgaggcacgaaagcgtgggtagcaaacaggattagataccctggtagtcc720acgccgtaaacgatgagtactaggtgtaggaggtatcgaccccttctgtgccgcagtaaa780cacattaagtactccgcctgggaagtacgatcgcaagattaaaactcaaagg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