[发明专利]一株来源于反刍动物瘤胃的棉酚降解菌株及其应用

说明书

技术领域

本发明属于微生物领域，尤其是一株来源于反刍动物瘤胃的棉酚降解菌株及其应用。 

背景技术

随着畜牧业的发展，我国蛋白饲料的缺口日趋严峻。为此，需通过开发非常规性蛋白质饲料解决。棉粕因其蛋白含量达到44％而成为关注对象，其蛋白含量仅次于豆粕，我国每年棉粕产量约800万吨，占国内蛋白饲料产量11％左右，但由于棉粕中抗营养因子的存在，特别是游离棉酚影响了其在单胃动物饲养中的广泛使用。 

棉酚(Gossypol)，俗称棉毒素，是锦葵科棉属植物色素腺体产生的多酚二萘衍生物，主要存在于棉花的根、茎、和籽实中。棉酚在棉粕中以结合和游离两种形式存在，结合棉酚是指棉酚与氨基酸或其他物质的结合物，在动物体内不易被消化道吸收，可忽略其毒性。游离棉酚是指具有活性羟基和活性醛基棉酚这些含有活性基团的棉酚进入动物体内后形成铁-棉酚和蛋白-棉酚化合物，是机体细胞，血管，神经性的毒物，最终危害动物的生产和生长，严重甚至会导致动物中毒死亡。 

目前市场上脱毒工艺多样，采用生物、物理、化学、水洗等方法的棉籽脱毒工艺相对于传统工艺，脱毒效果不佳，而且成本太大，无法在饲料工业及养殖业中普遍应用，未脱毒棉籽饼粕依然是主要的棉籽饼粕来源，存在安全风险。 

为此，解决棉粕中游离棉酚问题是利用棉粕作为蛋白质饲料的根本所 在。动物营养与饲料科学家正寻求能降低棉粕棉酚的毒性，以提高棉粕在单胃动物中的使用，使用生物方法降解棉酚是目前很热门的研究方向之一。 

自然环境中，如土壤中存在可以降解棉酚的微生物，但来源于土壤的微生物大部分不能确定其毒性，一般不能直接作为动物饲料添加剂使用。 

棉籽饼粕在反刍动物饲料中应用最为广泛，主要是由于反刍动物瘤胃内微生物的存在，微生物将棉粕中的游离棉酚转化为无毒的代谢物。但是虽然反刍动物瘤胃具有解毒作用，使得游离棉酚对反刍动物的毒性较单胃动物小很多，反刍动物饲喂棉籽饼粕依然存在安全风险，生产实践中也时常发生反刍动物棉酚中毒的例子。湖北省某奶牛场1991年春购回大批未脱壳、未去毒处理的棉籽饼，将乳牛混合饲料内的棉籽饼的比例由15％增加到20％，饲喂40天使出生2～5天的犊牛发生棉籽饼中毒8例，死亡5例；黄克和等对上海及安徽省的全椒、和县、来安和江苏省的南通、海安、如东、海门、泅洪等地调查发现，这些地区均有因饲喂棉籽饼而引起尿石症的病例。饲喂棉饼引起尿石症的机理可能是因肾脏受棉酚的毒害发生炎症，引起代谢障碍，从而为磷酸盐的沉积提供了条件。一般认为，棉酚对反刍动物有毒性，虽然在瘤胃内的游离棉酚能与可溶性蛋白结合，减少进入肠道的游离棉酚，但仍有63％的棉酚通过瘤胃，结合的棉酚在十二指肠又被释放，这就有可能使反刍动物摄入的棉酚像单胃动物一样被吸收。 

欧盟对反刍动物日粮中游离棉酚允许量，其成年牛、山羊、绵羊≤500mg/kg，犊牛≤100mg/kg，其他不含棉籽饼粕饲料和配合饲料120mg/kg。美国针对反刍动物游离棉酚限量有着更详细的规定：日粮中游离棉酚含量0～3周龄时为100mg/kg，3～24周龄时为200mg/kg，大于24周龄时母畜为600mg/kg，育种公畜为200mg/kg。 

所以本试验通过在反刍动物瘤胃中筛选菌种、选育，以期得到棉酚降解率更高的无毒菌株，为棉籽饼粕的广泛安全使用提供基础，为单胃动物及反刍动物的蛋白质饲料开辟新的来源。 

发明内容

为克服现有技术的不足之处，本发明提供一株安全无毒、能够充分降解棉酚的棉酚降解菌株(枯草杆菌属，Bacillus subtilis)，本发明另一目的是提供该棉酚降解菌株的应用。 

本发明所采用的技术方案是：本发明所述的棉酚降解菌RBS，该菌株于2013年8月23日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCC No.8069。 

所述棉酚降解菌RBS系从反刍动物瘤胃中分离，筛选，纯化和培育出来，经形态学及分子生物学鉴定，确定该菌株为枯草杆菌属，与Bacillus te-quilensis strain KM34同源性98％。 

所述棉酚降解菌RBS主要形态学特性为：菌落粗糙，污白色，中心起褶皱，不易挑起；形状不规则，有花瓣形，有近圆形；菌落正反面，中间边缘颜色质地不一致。