本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生物,具體涉及一種黃曲霉毒素b1降解酶及制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、隨著全球人口的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,糧食安全問(wèn)題日益受到各國(guó)政府和國(guó)際組織的關(guān)注。然而糧食生產(chǎn)過(guò)程中真菌毒素的污染已成為制約糧食安全的一個(gè)重要因素。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(fao)報(bào)告全球每年約有25%糧食受到真菌毒素污染,造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)百億美元。同時(shí),為全面貫徹落實(shí)我國(guó)糧食安全戰(zhàn)略,保障經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定持續(xù)增長(zhǎng),對(duì)糧食中真菌毒素污染治理迫在眉睫。
2、污染糧食的真菌毒素主要包括黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇和赭曲霉毒素等,其中黃曲霉毒素b1?(afb1)污染最為嚴(yán)重,毒性最強(qiáng),具有致癌性,在1993年被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(iarc)列為一級(jí)致癌物。
3、目前已經(jīng)有超過(guò)100個(gè)國(guó)家和地區(qū)對(duì)食品和飼料中afb1含量制定了最高限量標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)關(guān)于食品中真菌毒素限量標(biāo)準(zhǔn)—gb?2761-2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?食品中真菌毒素限量》包括6大類和16小類食品,afb1限量范圍為0.5μg/kg~20μg/kg。2006年歐盟規(guī)定黃曲霉毒素最高限量值在0.1μg/kg~12μg/kg之間。中國(guó)飼料中afb1的限量標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)gb13078-2017《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)飼料原料和飼料產(chǎn)品2大類13小類制訂了afb1限量要求,最高限制含量在10μg/kg~50μg/kg之間。
4、生物技術(shù)具有綠色高效、專一、無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn),已逐漸成為脫除糧食中?afb1污染的研究熱點(diǎn)。生物酶法降解afb1對(duì)減少因真菌毒素污染造成的糧食損失,保障糧食數(shù)量安全和質(zhì)量安全具有十分重要的意義。
5、公開(kāi)號(hào)為cn118256459a,名稱為一種重組酶及其在降解黃曲霉毒素b1中的應(yīng)用的發(fā)明專利公開(kāi)了一種重組酶,可降解afb1。但是上述技術(shù)方案中afb1的降解率在最優(yōu)條件下僅可達(dá)到60%左右。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明提供一種黃曲霉毒素b1降解酶及制備方法和應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)使用降解酶高效降解黃曲霉毒素b1的目的。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種黃曲霉毒素b1降解酶,其核苷酸序列如seq?idno.1所示。
3、可選的,其氨基酸序列如seq?id?no.2所示。
4、可選的,所述黃曲霉毒素b1降解酶在ph為7~10,溫度為20~60℃下使用。
5、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供一種黃曲霉毒素b1降解酶的制備方法,包括以下步驟:
6、s1、合成黃曲霉毒素b1降解酶編碼基因,并連接到pet-21a的bamhi和xhoi酶切位點(diǎn)之間;
7、s2、轉(zhuǎn)化大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞bl21(de3),經(jīng)amp抗性平板篩選,挑取陽(yáng)性轉(zhuǎn)化子,提取轉(zhuǎn)化質(zhì)粒,并進(jìn)行雙酶切驗(yàn)證和測(cè)序,確定獲得正確的重組菌株;
8、s3、將所述重組菌株接種于?lb培養(yǎng)液中培養(yǎng),得菌液,將菌液轉(zhuǎn)接于lb培養(yǎng)基中培養(yǎng),加入iptg誘導(dǎo),得發(fā)酵液;
9、s4、將發(fā)酵液離心得到的菌體重懸,再次離心、洗滌得到的菌體再次重懸,超聲后離心,收集上清液,使用鎳離子親和層析柱純化,得到黃曲霉毒素b1降解酶。
10、可選的,s3中重組菌株接種于?lb培養(yǎng)液中培養(yǎng)的條件是溫度為37℃,轉(zhuǎn)速為180rpm;,時(shí)間為11~13h;菌液轉(zhuǎn)接于?lb培養(yǎng)基中培養(yǎng)的條件是溫度為37℃,轉(zhuǎn)速為180rpm,時(shí)間為2~3h。
11、可選的,所述菌液轉(zhuǎn)接于lb培養(yǎng)基時(shí)菌液為lb培養(yǎng)基重量的1%;所述iptg的終濃度為1mmol/l,所述誘導(dǎo)的時(shí)間為15~17h
12、可選的,s4中離心時(shí)溫度為4℃,轉(zhuǎn)速為12000rpm,時(shí)間為10~30min。
13、可選的,s4中重懸使用ph為7.0磷酸緩沖液。
14、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供將黃曲霉毒素b1降解酶應(yīng)用于飼料添加劑。
15、可選的,所述飼料添加劑為液體制劑。
16、本發(fā)明的上述技術(shù)方案至少包括以下有益效果:
17、本發(fā)明提供的黃曲霉毒素b1降解酶豐富了黃曲霉毒素b1降解酶的類型,黃曲霉毒素b1降解率可高達(dá)90%以上,高效的降解黃曲霉毒素b1,提高了黃曲霉毒素b1降解酶的應(yīng)用價(jià)值。
1.?一種黃曲霉毒素b1降解酶,其特征在于,其核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃曲霉毒素b1降解酶,其特征在于,其氨基酸序列如seq?idno.2所示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃曲霉毒素b1降解酶,其特征在于,所述黃曲霉毒素b1降解酶在降解黃曲霉毒素b1時(shí)的ph為7~10,溫度為20~60℃。
4.一種如權(quán)利要求1所述的黃曲霉毒素b1降解酶的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃曲霉毒素b1降解酶的制備方法,其特征在于,s3中重組菌株接種于?lb培養(yǎng)液中培養(yǎng)的條件是溫度為37℃,轉(zhuǎn)速為180rpm;,時(shí)間為11~13h;菌液轉(zhuǎn)接于lb培養(yǎng)基中培養(yǎng)的條件是溫度為37℃,轉(zhuǎn)速為180rpm,時(shí)間為2~3h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃曲霉毒素b1降解酶的制備方法,其特征在于,所述菌液轉(zhuǎn)接于lb培養(yǎng)基時(shí)菌液為lb培養(yǎng)基重量的1%;所述iptg的終濃度為1mmol/l,所述誘導(dǎo)的時(shí)間為15~17h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃曲霉毒素b1降解酶的制備方法,其特征在于,s4中離心時(shí)溫度為4℃,轉(zhuǎn)速為12000rpm,時(shí)間為10~30min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃曲霉毒素b1降解酶的制備方法,其特征在于,s4中重懸使用ph為7.0磷酸緩沖液。
9.一種如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的黃曲霉毒素b1降解酶應(yīng)用于飼料添加劑。
10.如權(quán)利要求9所述的黃曲霉毒素b1降解酶應(yīng)用于飼料添加劑,其特征在于,所述飼料添加劑為液體制劑。