诺卡氏菌YB-1及其降解呕吐毒素的应用

本发明涉及微生物领域，具体涉及诺卡氏菌yb-1及其降解呕吐毒素的应用。

背景技术：

1、呕吐毒素又名脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol, don），是一种常见的食源性真菌毒素，广泛存在于小麦、大麦、燕麦和玉米等食品原料中。don最常温下呈无色针状结晶，可溶于水和也可溶于甲醇、乙酸乙酯、丙酮等溶剂，具有较强的热抵抗力、耐高压、耐酸碱，理化性质十分稳定，此外，don能够以“隐蔽”的形式存在于植物中，如3-β-d-葡萄糖-don。这种“隐蔽”形式的衍生物被认为是植物自我防御的产物。然而，隐蔽型don经肠道微生物作用后仍能够还原为don，人和动物的暴露风险会进一步增加。生物降解或转化技术具有其高效、绿色、反应条件温和等特点，近年来引起了广泛地关注，但可供使用的生物资源却十分匮乏。

2、研究表明，don可以被微生物代谢为低毒性化合物。例如， don在有氧条件下被从土壤样品中分离的菌株降解为3-epi-don。鸡肠道和牛瘤胃微生物也能够通过去环氧化降解未dom-1。一些德沃斯氏菌被报道能够降解呕吐毒素降解菌株。这些菌株不能以don为唯一碳源进行利用，而仅能将其转化为3-keto-don或3-epi-don。从德沃斯氏菌菌株中鉴定的基因depa和depb被证明分别参与者这两种化合物的产生。诺卡氏菌是少数能够以don为唯一碳源的菌株，能够将don完全降解。尽管已有数百株德沃斯氏菌和诺卡氏菌等从世界各地的土壤样品中分离出来，但公开报道的don降解菌株很少。在表型测试实验中，由于一些德沃斯氏菌亚种和诺卡氏菌亚种缺乏关键有效的降解途径，导致无法降解don，这可能取决于菌株的生境。呕吐毒素通常在镰刀菌侵染植物过程中产生，而拥有丰富植物的林区、耕地和苗圃土壤可能存在不同程度的污染。挖掘土壤种的降解菌及其所携带的基因资源也将为新型降解酶技术的开发提供新的关键材料。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一株用于降解呕吐毒素的诺卡氏菌菌株。

2、本发明的再一目的是利用所述诺卡氏菌菌株制成的生物脱毒剂。

3、本发明的另一目的是提供制备上述生物脱毒剂的制备方法。

4、本发明的另一目的是提供上述诺卡氏菌菌株的应用。

5、根据本申请的诺卡氏菌（ nocardioides sp.）菌株yb-1，其保藏编号为cgmcc no.26562。通过比对亲缘模式菌株的形态学、分子生物学和生理生化特性，确定其为诺卡氏属（ nocardioides sp.）中的一个新种。

6、根据本发明的生物脱毒剂，其包括作为活性成分的上述诺卡氏菌（ nocardioides  sp.）菌株yb-1，或其细胞内溶物，例如胞内蛋白，该生物脱毒剂可以是液体剂型也可以是固体剂型，并通过现有技术中已公开的制备方法来制备。

7、根据本发明的制备上述生物脱毒剂的方法，包括以下步骤：

8、将本申请的诺卡氏菌（ nocardioides sp.）菌株yb-1活化，多级扩培发酵，当菌体处于稳定期时，收集发酵液，制备成液体型生物脱毒剂。

9、根据本发明的制备上述生物脱毒剂的方法，其中，该所述发酵液经自然沉降、离心、过滤等不影响菌体活性的方法浓缩后得到浓度较高的菌悬液；更优选地，所述菌悬液还可以加入营养液或营养液和保护剂的混合液，制备成液体型生物脱毒剂。进一步地，也可以利用本领域现有方法制备将该液体型生物脱毒剂制成固体型生物脱毒剂，例如加入吸附剂、保护剂等。

10、根据本发明的制备上述生物脱毒剂的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：

11、将得到的浓度较高的菌悬液或菌体细胞，利用均质、超声等现有的方法进行破碎，除去菌体细胞碎片等杂质后通过浓缩获得浓度较高的蛋白液，制得液体型生物脱毒剂。

12、根据本发明的制备上述生物脱毒剂的方法，其中，多级扩培发酵所用的发酵培养基的配方：胰蛋白胨10g、酵母浸粉5g、氯化钠10g，加蒸馏水至1l，ph7.0-7.2，121℃灭菌20min。

13、本发明的优点在于：

14、本发明分离得到一株诺卡氏菌（ nocardioides sp.）菌株yb-1，与现有能够降解呕吐素的菌株相比，该菌株生长相对较快，16s rdna同源性小于97%，dna-dna杂交和ani分析存在显著的差异，确定其为诺卡氏属（ nocardioides sp.）中的一个新种。能够将有毒化合物don完全降解，反应过程不可逆，反应条件温和，最终将其完全转化后，被自身利用，不会引起二次污染。

15、（2）本发明提供的诺卡氏菌（ nocardioides sp.）菌株yb-1可用于制备各种don的生物脱毒制剂。

16、（3）本发明提供的菌株可应用于被don污染的土壤或水体等各种生态系统，达到生态体修复的目的。

技术特征：

1.诺卡氏菌（nocardioides sp.）菌株yb-1，其特征在于，诺卡氏菌（nocardioides sp.）菌株yb-1的保藏编号为cgmcc no. 26562。

2.一种生物脱毒剂，其特征在于，所述生物脱毒剂包括作为活性成分的权利要求1所述的诺卡氏菌（nocardioides sp.）菌株yb-1，或其细胞内溶物。

3.一种制备权利要求2所述生物脱毒剂的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，向所述高浓度菌悬液中加入营养液或营养液和保护剂的混合液，制备成液体型生物脱毒剂。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多级扩培发酵所用的发酵培养基的配方为：胰蛋白胨10g、酵母浸粉5g、氯化钠10g，加蒸馏水至1l，ph7.0-7.2，121℃灭菌20min。

7.权利要求1所述的诺卡氏菌（nocardioides sp.）菌株yb-1用于降解呕吐毒素的应用。

技术总结
本发明涉及微生物领域，具体涉及诺卡氏菌YB‑1及其降解呕吐毒素的应用。该菌株的保藏编号为CGMCC No.26562。该菌株对能够将有毒化合物呕吐毒素完全降解，反应过程不可逆，反应条件温和，最终将其完全转化后，被自身利用，不会引起二次污染。本发明提供的菌株可用于制备DON的生物脱毒制剂。本发明能够有效解决谷物原料、饲料及加工副产物中的呕吐毒素污染问题。本发明提供的菌株可应用于被DON污染的土壤或水体等各种生态系统，达到生态体修复的目的。

技术研发人员：罗会颖,张宏海,秦星,黄火清,涂涛,王晓璐,田健,王亚茹,张杰,张红莲,柏映国,王苑,于会民,姚斌
受保护的技术使用者：中国农业科学院北京畜牧兽医研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/7/25