一种淡紫紫孢菌及其生产的赭曲霉毒素A降解酶和应用
本发明涉及微生物,尤其涉及一种淡紫紫孢菌及其生产的赭曲霉毒素a降解酶和应用。
背景技术:
1、赭曲霉毒素a(ota)是由曲霉属、青霉属等真菌产生的次级代谢产物,广泛污染葡萄、果汁、啤酒、咖啡等液体食品及农产品加工制品。ota具有强肝毒性、肾毒性及致癌性(iarc归类为2b类致癌物),可通过食物链生物蓄积,严重威胁人类健康。目前食品中ota脱除技术主要包括物理吸附法、化学降解法和生物酶解法。
2、但是物理吸附法(如活性炭、膨润土吸附)存在非特异性吸附问题,易导致食品营养成分流失、感官品质下降;化学降解法(如臭氧、碱性水解)易产生二次污染,且破坏食品原有理化性质,应用受限。生物酶解法因特异性强、脱毒彻底、环境友好,成为ota脱除的核心研究方向,但现有ota降解酶存在明显技术瓶颈:例如已报道的脱毒酶(如枯草芽孢杆菌来源的daca、酸氨基单胞菌来源的adh3)催化效率有限,部分酶需24h以上才能实现ota有效降解,且对食品体系适应性差。
3、因此,挖掘新型高效ota降解酶资源有利于突破现有脱毒技术的瓶颈,实现食品体系内的高效特异性脱毒,对保障食品产业的高质量发展具有重要的应用价值。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的问题,本发明提供一种淡紫紫孢菌及其生产的赭曲霉毒素a降解酶和应用。
2、第一方面,本发明提供一种淡紫紫孢菌(purpureocillium lilacinum)pl-72,所述淡紫紫孢菌pl-72的保藏编号为cgmcc no.42549。
3、该菌株的其他保藏信息如下:分类命名:淡紫紫孢菌
purpureocillium
lilacinum;保藏单位:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心;保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号 中国科学院微生物研究所;保藏日期:2026年4月1日。
4、第二方面,本发明提供一种菌剂,包括前述的淡紫紫孢菌pl-72或其发酵上清液。
5、第三方面,本发明提供一种蛋白质,包括如下任一所示的氨基酸序列:
6、(1)如seq id no.1所示的氨基酸序列;
7、(2)如(1)所示的氨基酸序列经过取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸,且具有赭曲霉毒素a降解能力的氨基酸序列;
8、(3)与如(1)所示氨基酸序列至少具备70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%同一性,且具有赭曲霉毒素a降解能力的氨基酸序列。
9、本发明分离得到一种新的赭曲霉毒素a降解酶,其具有较高的赭曲霉毒素a降解效率,15 μg赭曲霉毒素a降解酶可以在3分钟内完全降解10 ng ota(终浓度1 μg/ml),具有重要的应用价值。
10、如seq id no.1所示的氨基酸序列:
11、mtrrvvpdfpertgradelparifstglgiavrtgkpdgdedgddvsaskkvfytivtadllipgdgdplphaalvardklivwvgkqsdlpseytqqphkthsvpylmpglwdchvhfggeneqtaieegttgigfiadnpatagarlargcwealqrgytslrdvagfgcevakaiedgtivgpnvysagaclsqlaghgdifalpagdallnlgvtnitaghfgsgmsclvdgpdecrravrlqirrgakcikvmasggvlsrddnplyaqfsaeeldtivseagrmgravaahvhgkpgilqavragvasvehvtfadqecvdlirekgtiyvatrtivkllletggkgmpriiwdkaklcganhlkayklaienggitfalgtdtppgfnmamelefaveaglsnleairaatangpltlreqapktgqlkagyeadmigvcenpvddvrvlqkrsnigwvwkggrlykgpgigpwgeeldghhhhhh。
12、第四方面,本发明提供一种核酸,用于编码前述的蛋白质。
13、进一步地,所述核酸包括如下任一所示的核苷酸序列:
14、(1)如seq id no.2所示的核苷酸序列;
15、(2)与如(1)所示核苷酸序列的互补序列;
16、(3)由于密码子的简并性,与(1)或(2)简并的核苷酸序列。
17、如seq id no.2所示的核苷酸序列:
18、atgacgagacgcgtggtccccgacttcccagagcgcaccgggcgggcggacgagctacccgctcgcatcttctcgaccggccttggtatcgcggtccgcaccgggaagccagacggcgatgaagacggcgacgacgtctccgcgtccaaaaaggtcttctacaccatcgtcaccgccgacctcctcatccctggcgacggcgacccgctgccgcatgccgccctcgtggcccgcgacaagctcatcgtctgggtcggcaagcagagcgacctgccgagcgagtacacgcagcagccgcacaagacgcactcggtgccgtacctgatgcccggcctgtgggactgccacgtgcactttggcggcgagaacgaacagaccgccatcgaagaaggcactacgggcatcggcttcatcgccgacaacccggccacggcgggcgcgcgccttgctcgcggctgctgggaggccctccagcgcggctacacgtcgctgcgggacgttgccggcttcggctgcgaggtggccaaggccatcgaggacggcaccattgtcggccccaatgtctatagcgccggcgcctgcctcagccagctcgctggccacggcgacatctttgccctgcccgccggcgacgccctactcaacctcggcgtcaccaacatcacggcggggcacttcggctccggcatgagctgcctggtcgacggccctgacgagtgccgccgggccgtgcgcctgcagatccgccgcggcgcaaagtgcatcaaggtgatggcctcgggcggcgtgctctcgcgtgacgacaacccgctctacgcgcagttcagcgccgaggagctcgacaccatcgtctccgaggccggccgcatgggccgcgccgttgccgcccacgtccacggcaagccaggcatcctgcaggccgtgcgggcgggcgtcgcctccgtcgagcacgtcacctttgcggaccaggagtgcgtagacctcatccgcgaaaagggcaccatctacgtggcgacacgcaccatcgtcaagctgctgctcgagacgggcggcaagggcatgccgcgcatcatctgggacaaggccaagctgtgcggcgcgaaccacctcaaggcgtacaagctggccattgaaaacggcggcatcacgttcgcgcttggcaccgacacgccgcccgggttcaacatggccatggagctcgagttcgccgtcgaggccggcctgagcaacctcgaggccatccgcgcggccacggccaacgggcccctgacgctgcgcgagcaggcgcccaagacgggccagctcaaggccgggtacgaggccgacatgattggcgtgtgcgagaaccccgtcgacgacgtccgcgtgctgcagaagaggagcaacatcggctgggtgtggaagggcggccgtctgtacaagggcccgggcatcggcccgtggggagaggagctggacggctga。
19、第五方面,本发明提供一种生物材料,包括前述的核酸;
20、所述生物材料为表达盒、载体、细胞、重组病毒颗粒、组织或器官。
21、第六方面,本发明提供一种固定化酶,包括:前述的蛋白质,以及固定化载体。
22、进一步地,所述固定化载体选自:无机材料、高分子材料或复合材料;
23、优选地,所述固定化材料为磁性复合材料,包括磁性内核、包覆于所述磁性内核外的无机氧化物中间层、以及包覆于所述中间层表面的改性多糖外层。
24、作为一种优选的具体实施方式,所述磁性内核为fe3o4纳米颗粒;
25、所述无机氧化物中间层为sio2层;
26、所述改性多糖外层为羧甲基壳聚糖(cmcs)层;
27、优选地,所述蛋白质通过共价结合或吸附作用固定于所述羧甲基壳聚糖层。
28、优选地,所述蛋白质和所述固定化载体的质量比为:1:(5~20)。
29、本发明提供的核壳型fe3o4@sio2@cmcs载体兼具良好磁响应性、生物相容性与高酶负载量,固定化后酶的环境适应性显著提升:最适温度升至75℃,ph耐受范围拓宽至4-8,重复使用10次后仍保持80%以上降解活性,4℃储存90 d后活性保留90%以上。本发明提供的固定化酶可通过磁场快速分离回收,避免酶残留对食品的影响,大幅降低脱毒成本,解决游离酶工业化应用的核心瓶颈,为液体食品中ota的高效、绿色脱除提供新型技术方案。
30、第七方面,本发明提供一种产品,包括:前述的淡紫紫孢菌pl-72,或前述的菌剂,或前述的蛋白质,或前述的核酸,或前述的生物材料,或前述的固定化酶;
31、所述产品为试剂盒、酶制剂或食品添加剂。
32、第八方面,本发明提供前述的淡紫紫孢菌pl-72,或前述的菌剂,或前述的蛋白质,或前述的核酸,或前述的生物材料,或前述的固定化酶在如下任一中的应用:
33、(1)降解赭曲霉毒素a,或制备用于降解赭曲霉毒素a的试剂或试剂盒;
34、(2)检测赭曲霉毒素a,或制备用于检测赭曲霉毒素a的试剂或试剂盒。
35、第九方面,本发明提供一种食品的脱毒处理方法,包括:采用前述淡紫紫孢菌pl-72或前述的菌剂处理所述食品,或,
36、将前述蛋白质,或前述的固定化酶置于食品中,在60~70℃条件下处理3~10分钟。
37、本发明具备如下有益效果:
38、本发明筛选分离得到一株新的淡紫紫孢菌,并在其代谢产物中分离得到了一种具有显著赭曲霉毒素a降解活性的酰胺水解酶,其针对赭曲霉毒素a有着较高的降解效率,可以在短时间内降解大量赭曲霉毒素a。本发明提供的赭曲霉毒素a降解酶可以应用于食品、饲料或环境等多个领域的毒素降解中,尤其是食品安全相关领域,具有重要的应用价值。
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