一株快速稳定降解脂多糖且无溶血活性的解淀粉芽孢杆菌及其应用

本发明属于微生物降解。更具体地，涉及一株快速稳定降解脂多糖且无溶血活性的解淀粉芽孢杆菌及其应用。

背景技术：

1、细菌内毒素(endotoxin)又称脂多糖(lps)，广泛存在于革兰氏阴性菌如大肠杆菌、沙门氏菌、布氏杆菌、伤寒杆菌、变形杆菌等的细胞外膜中，是革兰氏阴性菌分裂或死亡时释放出来的具有内毒素生物活性的物质。内毒素普遍存在于食品、饲料、环境、医疗器械、药品以及革兰氏阴性菌感染的患者体内，并对人类和动物健康具有潜在的危害。其中，在集约化、规模化的畜禽养殖模式下，舍内外环境中内毒素蓄积是畜禽亚健康、降低料肉转化比和畜禽疫苗免疫不应答的主要原因；而去除环境中的内毒素可以提高料肉转化比、减少禽畜肠道内内毒素含量，提高其免疫力与抗病力。

2、在人体感染革兰氏阴性细菌后，由于革兰氏阴性菌死亡崩解后释放在体内，并且能通过组织液流入血液，脂多糖可以通过细胞信号转导系统激活特定效应细胞产生活性因子，同时次级淋巴细胞分泌多克隆抗体，促进血小板分泌生长和凝集分子，使中性粒细胞释放活性氧化分子；进而激活凝血系统、引起机体发热、内皮细胞损伤、肠道屏障功能改变，导致激素水平、机体代谢以及神经内分泌的改变，严重者可导致低血压、中毒性休克、弥漫性血管内凝血、急性呼吸窘迫综合征、多器官功能衰竭甚至死亡，会引发败血症或脓毒血症病。在非感染条件下，少量的lps也会从肠道转运到循环中，可以引起低度炎症，导致代谢综合征的发生。因此，内毒素的降解消除对于保障人类及动物的健康具有重要的意义。

3、现有研究中对内毒素的降解消除技术主要集中在利用物理吸附材料吸附清除或是利用多粘菌素b、抗菌肽等昂贵药物中和或降解。现有处理技术对材料稳定性、生物安全性要求高，成本昂贵。与现有技术方法相比，微生物法消除内毒素不仅安全、对环境污染小、成本低，而且能在一定程度上产生抗炎效果。如现有技术公开了一株能够降解脂多糖的解淀粉芽孢杆菌d1菌株，在4h反应后对60eu/ml内毒素的降解率达到97％；但由于多数解淀粉芽孢杆菌具有溶血活性，为条件致病菌，并不能直接应用于人和动物中，如制备药物制剂，用于败血症或脓毒血症病人体内lps降解应用，及食品加工后lps的降解应用。现有技术公开的一株益生菌凝结芽孢杆菌sa12菌株，在4h对80eu/ml的脂多糖去除为91.55％，其降解作用还有待提升。且目前仍然缺乏具有益生功能的安全菌株，能够对于内毒素的完全降解消除，并能直接用于食品、药品、动物饲料以及药品制造、临床医疗等环境中、以及革兰氏阴性菌感染患者体内。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有降解脂多糖菌株的安全问题，提供一株快速稳定降解脂多糖且无溶血活性的解淀粉芽孢杆菌及其应用。

2、本发明的目的是提供一株解淀粉芽孢杆菌(bacillus amyloliquefaciens)s9菌株。

3、本发明另一目的是提供s9菌株的应用。

4、本发明又一目的是提供一种脂多糖降解制剂。

5、本发明再一目的是提供一种降解脂多糖的方法。

6、本发明上述目的通过以下技术方案实现：

7、本发明分离鉴定得到一株无溶血活性并且能用于快速稳定降解脂多糖的解淀粉芽孢杆菌(bacillus amyloliquefaciens)s9菌株，该菌株已于2023年09月28日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，其保藏编号为gdmcc no：63846。研究显示，s9菌株从酒饼中筛选分离纯化而得，菌株的菌落形态为圆形，呈不透明乳白色，表面光滑湿润，质地粘稠；细胞呈杆状，革兰氏阳性。s9菌株的16s rdna的核苷酸序列如seq id no.1所示，全长约1389bp。

8、本发明通过哥伦比亚血平板和内毒素降解测定显示s9菌株无溶血活性，具有安全性，能高效降解脂多糖。s9菌株不仅能减少样品中脂多糖毒性，还能够在短时间内稳定快速地完全降解脂多糖。且s9菌株的发酵上清液、代谢产物或酶系均能快速稳定地降解脂多糖，在高温下也具有很好的稳定性，能够用于各类加工药品、食品、饲料产业中降解脂多糖。

9、本发明提供的s9菌株无溶血活性，说明其无毒无害，可以应用于具有生命体的环境中；还能够耐高温，说明其稳定性好，可以应用于各类药品、食品、饲料环境中，并且应用于人体内和家禽家畜体内而不会产生过敏，可直接用于饲料脱毒，代替目前常用的吸附剂去除毒素，如饲料添加剂的制备；同时，该类有效代谢产物还能用于制备治疗脂多糖引发的败血症或脓毒血症病治疗相关的药物、或用于食品添加剂。

10、因此，本发明提供解淀粉芽孢杆菌s9菌株和/或其发酵液、和/或从其发酵培养液中分离出来的代谢物或酶系在降解脂多糖，或在各类加工药品、食品、临床制药、饲料产业中降解脂多糖、在制备脂多糖降解菌剂、在制备败血症或脓毒血症病治疗药物、或在制备食品添加剂中的应用。

11、本发明提供一种脂多糖降解制剂，含解淀粉芽孢杆菌s9菌株和/或其发酵液、和/或从其发酵培养液中分离出来的代谢物或酶系。

12、优选地，所述发酵液为去除菌体的上清液。

13、优选地，所述发酵液浓度为1.0×105～1.0×1010cfu/ml。

14、更优选地，所述发酵液浓度为1.0×108cfu/ml。

15、本发明还提供一种降解脂多糖的方法，采用解淀粉芽孢杆菌s9菌株和/或其发酵液对脂多糖或含脂多糖的样本进行降解处理。

16、优选地，所述发酵液为菌株发酵上清液或从发酵上清液分离出来的代谢产物或酶系。

17、更优选地，所述代谢产物为煮沸加热后去除菌体的上清液。

18、更优选地，所述代谢产物为酶解加热后去除菌体的上清液。

19、进一步地，所述发酵液的制备方法为：取接种量为0.1％～0.5％的s9菌株置于发酵培养基中，在ph 4.0～9.0，30～37℃，150～200rpm条件下发酵8～24h，即得。

20、优选地，所述发酵培养基采用tsb培养基。

21、本发明具有以下有益效果：

22、本发明提供的一株无溶血活性并能降解脂多糖的解淀粉芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens)s9菌株，该菌株无溶血活性，具有很好的安全性，还具有极其显著的脂多糖降解能力；s9菌株能够在短时间内稳定快速地完全降解脂多糖，采用菌株的发酵上清液、代谢产物或酶系的稀释溶液处理90eu的脂多糖，能够在体外快速稳定地降解脂多糖，达到完全降解的效果，能够更好地应用于食品、药品、动物饲料以医疗器械等环境中、以及革兰氏阴性菌感染患者体内。本发明提供的无溶血活性解淀粉芽孢杆菌s9菌株能够更高效、作用更加广泛的降解消除内毒素，为防控内毒素污染提供新的可治理的高效菌株和方法。

技术特征：

1.一株解淀粉芽孢杆菌(bacillus amyloliquefaciens)s9菌株，其特征在于，所述菌株已于2023年09月28日保藏于广东省菌种保藏中心，保藏编号为gdmcc no：63846。

2.权利要求1所述解淀粉芽孢杆菌s9菌株和/或其发酵液在降解脂多糖，或在各类加工药品、食品、临床制药、饲料产业中降解脂多糖中的应用。

3.权利要求1所述解淀粉芽孢杆菌s9菌株和/或其发酵液、和/或从其发酵培养液中分离出来的代谢物或酶系在制备脂多糖降解菌剂中的应用。

4.权利要求1所述解淀粉芽孢杆菌s9菌株和/或其发酵液、和/或从其发酵培养液中分离出来的代谢物或酶系在制备败血症或脓毒血症病治疗药物、或在制备食品添加剂中的应用。

5.一种脂多糖降解制剂，其特征在于，含权利要求1所述解淀粉芽孢杆菌s9菌株和/或其发酵液、和/或从其发酵培养液中分离出来的代谢物或酶系。

6.根据权利要求5所述制剂，其特征在于，所述发酵液为去除菌体的上清液。

7.根据权利要求6所述制剂，其特征在于，所述发酵液浓度为1.0×105～1.0×1010cfu/ml。

8.一种降解脂多糖的方法，其特征在于，采用权利要求1所述解淀粉芽孢杆菌s9菌株和/或其发酵液对脂多糖或含脂多糖的样本进行降解处理。

9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述发酵液为菌株发酵上清液或从发酵上清液分离出来的代谢产物或酶系。

10.根据权利要求9所述方法，其特征在于，所述发酵液的制备方法为：取接种量为0.1％～0.5％的s9菌株置于发酵培养基中，在ph 4.0～9.0，30～37℃，150～200rpm条件下发酵8～24h，即得。

技术总结
本发明公开了一株快速稳定降解脂多糖且无溶血活性的解淀粉芽孢杆菌及其应用。本发明提供的解淀粉芽孢杆菌S9菌株已于2023年09月28日保藏于广东省菌种保藏中心，保藏编号为GDMCC No：63846。研究显示，S9菌株无溶血活性，具有生物安全性，能高效降解脂多糖；S9菌株的发酵液能够直接去除90EU的脂多糖，在极短时间内达到100％的去除率；且其发酵液在加热、酶解处理后仍能快速稳定地降解脂多糖。本发明提供的解淀粉芽孢杆菌S9菌株能够高效稳定降解脂多糖，从而达到抗炎效果，能更广泛地应用到去除脂多糖的药物或环境中，为防控内毒素污染提供新的可治理的高效菌株和方法，充实了微生物菌种资源库。

技术研发人员：廖振林,洪嘉淇,杨晓华,黄宗健
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：2024/3/11