一种不依赖递氢体的呕吐毒素降解酶突变体

本发明属于农业生物和基因工程，具体涉及一种用于呕吐毒素降解应用的突变体。

背景技术：

1、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol，don)又称呕吐毒素，是全球食品和饲料中检出率最高的真菌毒素。don随食物进入机体后会产生多种毒理效应，少量摄入可造成动物采食量降低、生长受阻、营养转化效率低等现象，大量摄入可导致呕吐、腹泻、肠胃出血等现象。因此，在污染don的粮食和饲料中实现高效的脱毒对解决畜禽健康养殖和污染粮食浪费等问题有重大现实意义。当前主要的脱毒方式包括物理、化学和生物等脱毒方式，但物理和化学方式不具备特异性，在脱毒过程中会造成营养物质的流失和适口性降低，不是解决毒素污染的最佳方式。而酶制剂脱毒具有特异性强、绿色、高效的显著优势，已经逐渐成为研究热点。

2、脱氢酶对don具有降解作用，但目前报道的脱氢酶在降解don的过程中通常需要递氢体吩嗪硫酸甲酯(phenazine methosulfate，pms)的参与。pms对机体具有轻微毒性作用，并且在光照下易分解，不适合作为饲料脱毒酶的辅剂。减少don降解酶对pms的依赖对饲料脱毒应用具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明为解决现有技术问题，提供了一种呕吐毒素降解酶突变体。与野生型相比，该突变体对don的降解能力得到显著提高，并且可以不依赖于pms存在降解呕吐毒素，有利于实际脱毒应用。

2、本发明上述目的通过以下技术方案实现：

3、本发明所述的不依赖于pms的呕吐毒素降解酶突变体的氨基酸序列为：seq idno.1。

4、在本发明的一种实施方式中，所述将第103位的氨基酸进行突变。

5、在一种实施方式中，将第493位的氨基酸进行突变。

6、在一种实施方式中，所述载体为pet22b载体。

7、在一种实施方式中，所述重组菌可以是以大肠杆菌、芽孢杆菌、酵母为宿主构建得到的。

8、本发明还提供了野生型sdh和突变体sdhf103a和sdhf103a/t493e在代谢don中的应用。

9、优选的，在存在pms的条件下，突变体sdhf103a/t493e具有更高效的don降解率。

10、优选的，在不存在pms的条件下，突变体sdhf103a/t493e仍具有don降解能力。

11、优选的，突变体的孵育温度为10℃～30℃，ph为4～10。

12、优选的，突变体具有较强的热稳定性。

13、本发明具有以下优点和效果：

14、本发明提供的呕吐毒素降解酶突变体sdhf103a/t493e包含f103a和t493e两个突变位点。在pms存在下，野生型在2小时内只能降解20％的don，而突变体酶sdhf103a/t493e在5min内的降解率可达到80％。在pms不存在下，野生型不能对don进行降解，而sdhf103a/t493e仍然对don具有降解能力。此外，在无pms的体系中温度为10℃～30℃，ph为4～10范围内，sdhf103a/t493e对don的相对活性可以保持80％以上。基于其可以不依赖于pms的存在对don具有降解作用，并具有较广的适用条件，该酶在呕吐毒素生物脱毒领域有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种不依赖于递氢体pms的呕吐毒素降解酶突变体，其特征在于，所述突变体包含与seq id no.1具有至少90％同一性的氨基酸序列，且突变为第103位、第493位氨基酸的单点突变或组合突变。

2.包含根据权利要求1所述的一种呕吐毒素降解酶突变体，其特征在于，所述突变体是第103位氨基酸由苯丙氨酸变为丙氨酸，突变体是第493位氨基酸由苏氨酸变为谷氨酸，突变体是第103位氨基酸由苯丙氨酸变为丙氨酸同时第493位氨基酸由苏氨酸变为谷氨酸。

3.一种包含根据权利要求1和2所述的氨基酸序列的重组表达载体，所述表达载体应用于呕吐毒素脱毒。

4.一种能降解呕吐毒素的重组菌，其特征在于，所述重组菌表达权利要求1和2所述脱毒酶。

5.一种呕吐毒素生物降解剂，其特征在于，包括根据权利要求1和2所述的呕吐毒素降解酶，以及生理上可接受的配伍载体。

技术总结
本发明公开了一种不依赖递氢体可以降解呕吐毒素特性的突变体，与野生型相比，该突变体包含F103A和T493E两个突变位点，其氨基酸序列和核苷酸序列分别为SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2。突变体SDH<supgt;F103A/T493E</supgt;与野生型相比DON降解活性大幅度提高，同时可以在不存在递氢体PMS的条件下发挥作用。本发明属于农业生物技术领域，可应用于呕吐毒素脱毒酶的制备，在呕吐毒素的脱毒领域具有广阔的应用前景。

技术研发人员：文继开,李丹阳,梁国强,邓诣群,母培强,吴骏,林如琴,陈庆梅,陈超
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：2024/1/15