分泌锰过氧化物酶的茶树菇菌株及其降解真菌毒素的应用

本发明属于真菌毒素生物降解，具体涉及一种分泌锰过氧化物酶的茶树菇菌株gc-ac2及其降解真菌毒素的应用。

背景技术：

1、真菌毒素是由黄曲霉(aspergillus flavus)、寄生曲霉(aspergillusparasiticus)、镰刀菌(fusarium spp.)、青霉菌(penicillium spp.)等真菌产生的一类次生代谢物。在花生、小麦、玉米等粮油产品中最常见的真菌毒素包括黄曲霉毒素(aflatoxins，afts)、玉米赤霉烯酮(zearalenone,zen)、呕吐毒素(deoxynivalenol，don)、伏马毒素(fumonisins，fbs)、赭曲霉毒素a(ochratoxin a，ota)、t-2毒素(t-2toxin，t-2)、杂色曲霉素(sterigmatocystin，st)等。粮油产品真菌毒素污染，对人畜健康、经济、国际贸易等产生重大影响。食用真菌毒素污染的粮油产品及食品可导致肝脏癌变、dna损伤、生殖系统疾病、神经系统疾病等。据联合国粮农组织估计，全球约25％的粮食受真菌毒素污染，其中的2％因发生霉变不能食用，已成为制约农产品及食品安全和现代农业发展的主要因素。

2、近年来，生物脱毒技术备受关注。乳酸菌、酵母菌等能通过吸附作用脱除真菌毒素。然而，由于脱毒不彻底及吸附后的潜在毒性未知，微生物吸附脱毒的技术应用受限。细菌、真菌、酵母菌等微生物或其代谢产生的酶类能降解真菌毒素，生物酶具有特异性强、效率高、环境友好等特点，是脱除真菌毒素污染的有效手段之一。当通过微生物发酵产生的酶降解粮油产品中的真菌毒素时，会显著改变粮油产品的营养品质和结构成分，操作复杂、耗时费力，而且可能引入新的污染。因此，研发绿色、安全、高效的粮油脱毒解毒产品及脱毒解毒方法对保障粮油产品质量安全至关重要。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的在于提供一种分泌锰过氧化物酶的食用菌茶树菇(agrocybe cylindracea)菌株gc-ac2及其在降解真菌毒素中的应用。食用菌兼具可食用性和营养丰富的特点，在生长过程中实现真菌毒素的脱除，不仅不会引入新的污染且会丰富粮油产品营养结构，具有较大应用潜力。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种分泌锰过氧化物酶的茶树菇(agrocybe cylindracea)菌株gc-ac2，该菌株于2023年10月9日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为cctcc no:m20231846。该菌株在pda培养基上于28℃培养15天，菌丝平铺于培养基表面整齐生长，菌丝白色、均匀、菌落舒展、爬壁能力强。同时，该菌株具有较强的耐毒力和分泌锰过氧化物酶能力。

3、本发明提供了茶树菇菌株gc-ac2及以菌株为活性成分的生物菌剂，在同步降解多种真菌毒素方面的应用，所述真菌毒素为afb1、zen、15a-don、fb1、fb2、fb3、t-2、ota和st等9种真菌毒素。

4、上述生物菌剂，其活性成分包括所述的茶树菇(agrocybe cylindracea)菌株gc-ac2及该菌株的发酵液、细胞内组分、活性菌体。生物菌剂中对真菌毒素发挥降解作用的主要为茶树菇菌株gc-ac2的发酵液，菌株细胞内组分和活性菌体有一定作用效果。上述茶树菇菌株gc-ac2的发酵液的制备方法为：在pdb培养基中黑暗条件下培养10-15天，培养温度25-30℃(优选28℃)、培养湿度85-90％(优选90％)，培养上清液过滤得到发酵液。

5、本发明还提供了一种茶树菇生长过程中实现粮油产品真菌毒素脱除的方法，其特征是，以真菌毒素污染的粮油产品作为主要成分制备培养基质培养茶树菇菌株gc-ac2，培养条件：25-30℃(优选28℃)、白天昼夜交替条件下培养菌株，菌丝长满培养基质的同时可降解afb1、zen、fbs、ota、st等。所述粮油产品为玉米粒、小麦粒和花生粕等。

6、所述培养基质配方为(质量比)：真菌毒素污染的玉米粒60％、真菌毒素污染的小麦粒10％、真菌毒素污染的花生粕10％、棉籽壳13％、石膏粉2％、硫酸镁4.9％和磷酸二氢钾0.1％。

7、本发明还提供了一种降解真菌毒素的酶制剂，所述酶制剂活性成分为茶树菇(agrocybe cylindracea)菌株gc-ac2分泌的锰过氧化物酶，所述酶制剂由菌株gc-ac2的发酵上清液制备而成。

8、本发明的技术效果是：

9、1、与现有技术相比，本发明提供了一株茶树菇(agrocybe cylindracea)菌株gc-ac2，该菌株可分泌高活性锰过氧化物酶，并高效降解afb1和zen，培养该菌株10天后，发酵液的锰过氧化物酶活性高达2.37u/ml，发酵液对afb1(100ppb)降解率为100％，对zen(200ppb)的降解率为94.4％。

10、2、该菌株可同步降解多达9种真菌毒素，以真菌毒素污染的玉米粒、小麦粒、花生粕等作为培养基质的主要成分，培养茶树菇(agrocybe cylindracea)菌株gc-ac2的过程可实现粮油产品脱毒解毒(培养20天后，对afb1、zen、t2和st的降解率大于80％，对15a-don、fb3的降解率大于50％，对fb1、fb2和ota的降解率大于20％)，安全高效，具有较大的应用潜力。

技术特征：

1.分泌锰过氧化物酶的茶树菇(agrocybe cylindracea)菌株gc-ac2，所述菌株的保藏编号为cctcc no:m20231846。

2.一种生物菌剂，其特征是，其活性成分为权利要求1所述的茶树菇菌株gc-ac2、该菌株的发酵液、细胞内组分或者活性菌体。

3.如权利要求2所述的生物菌剂，其特征是，所述茶树菇菌株gc-ac2的发酵液的制备方法为：在pdb培养基中黑暗条件下培养10-15天，培养温度25-30℃、培养湿度85-90％，培养上清液过滤得到发酵液。

4.权利要求1所述的茶树菇菌株gc-ac2或者权利要求2-3中任一项所述的生物菌剂在同步降解多种真菌毒素方面的应用。

5.如权利要求4所述的应用，其特征是，所述真菌毒素为afb1、zen、15a-don、fb1、fb2、fb3、t-2、ota和st。

6.一种茶树菇生长过程中实现粮油产品真菌毒素脱除的方法，其特征是，以真菌毒素污染的粮油产品作为主要成分制备培养基质培养权利要求1所述的茶树菇菌株gc-ac2，培养条件为：25-30℃白天昼夜交替条件下培养，菌丝长满培养基质的同时可降解真菌毒素。

7.如权利要求6所述的方法，其特征是，所述粮油产品为玉米粒、小麦粒和花生粕。

8.如权利要求7所述的方法，其特征是，所述以真菌毒素污染的粮油产品作为主要成分制备的培养基质，按质量比：真菌毒素污染的玉米粒60％、真菌毒素污染的小麦粒10％、真菌毒素污染的花生粕10％、棉籽壳13％、石膏粉2％、硫酸镁4.9％和磷酸二氢钾0.1％。

9.一种降解真菌毒素的酶制剂，所述酶制剂活性成分为权利要求1所述的茶树菇(agrocybe cylindracea)菌株gc-ac2分泌的锰过氧化物酶，所述酶制剂由茶树菇菌株gc-ac2的发酵上清液制备而成。

技术总结
本发明公开了分泌锰过氧化物酶的茶树菇菌株及其降解真菌毒素的应用，所述菌株为茶树菇(Agrocybe cylindracea)菌株GC‑Ac2，保藏编号为CCTCC NO:M20231846。该菌株可分泌高活性锰过氧化物酶，并高效降解真菌毒素AFB<subgt;1</subgt;和ZEN，培养该菌株10天后，发酵液的锰过氧化物酶活性高达2.37U/mL，发酵液对AFB<subgt;1</subgt;(100ppb)降解率为100％，对ZEN(200ppb)的降解率为94.4％。同时，利用真菌毒素污染的玉米粒、小麦粒和花生粕作为主要成分制备该菌株的培养基质，可同步降解9种真菌毒素，在生长过程中实现粮油产品的真菌毒素脱除。

技术研发人员：任显凤,范丽霞,宁明晓,张丙春,郭长英,陈璐
受保护的技术使用者：山东省农业科学院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29