[发明专利]一种蜡样芽孢杆菌及其在制备亚硝酸盐还原酶中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物制品领域，具体涉及利用来自传统豆瓣酱中的蜡样芽孢杆菌，及其在制备亚硝酸盐还原酶中的应用。

背景技术

亚硝酸盐是一种潜在的致癌物质，在蔬菜发酵过程中极易积累，给产品带来潜在的食品安全问题，且过量摄入亚硝酸盐可诱发高铁血红蛋白症，因此严格控制食品中亚硝酸盐的含量非常重要。许多研究表明亚硝酸盐是亚硝胺的前体物，亚硝胺是一种强致癌物，可以诱发消化系统中的多种癌变，如胃癌、肠癌和肝癌。鉴于食品可能存在超标亚硝酸盐污染，肉制品中含有亚硝酸盐的潜在食品安全问题，水产养殖水体亚硝酸盐超标导致潜在食品安全问题等一系列的问题，寻求有效控制或降解亚硝酸盐的方法势在必行，除了加入食用安全的微生物外，还可利用亚硝酸盐还原酶(Nitrite reductase，简称为NiR)进行亚硝酸盐的生物降解。但是，目前对如何得到大量的食用安全的NiR还没有很好的方法。

NiR是一种胞内酶，在高等植物、藻类植物和许多微生物中广泛存在。这些胞内酶在细胞内能有效地发挥作用，但在细胞外效果较差。NiR是一种氧化还原酶，反应过程中需要电子传递体的参与，而且受氧气的抑制。硝酸盐还原和亚硝酸盐还原是自然界中无机氮转化为有机氮的极其重要的过程，由于NiR是生物体在厌氧环境中产生的胞内酶，所以其活性受环境条件的影响较大，如pH、温度、化学物质、光照等。

降解亚硝酸盐的方法主要有：(1)氧化法，亚硝酸根离子中的氮为中间价态，具有被氧化的特性，当介质中的NO₂^-遇氧化剂时则会改变氮的价态，发生得失电子的变化而被氧化，最终NO₂^-会被转变为毒性较小甚至无毒的物质，此法很少采用的主要原因是在这些强氧化剂在常规使用浓度下对亚硝酸盐减降解率低，此外氧化法降解亚硝酸盐还存在容易反弹的弱点；(2)还原法，利用NO₂^-在酸性条件下具有氧化性而被还原的特点，将其还原降解为易挥发气体而自动溢出，常冬寅发现铸铁屑对NO₂^-有一定的脱除效果(常冬寅，陈天虎，刘海波，等.氢气还原针铁矿去除水中的亚硝酸盐，硅酸盐学报，2012，40(8)：1197-1203)，且随铸铁屑量的增加，脱除效果增加，但是其降解率只能达到90％，不能完全将亚硝酸盐降解掉(尹伦甫，陈昌福.降解亚硝酸盐的方法与“调水降亚灵”的开发，五指峰科技专栏，2008，7：77)；(3)微生物降解法，采用具有降解亚硝酸盐活力的微生物来降解亚硝酸盐，主要有假单胞菌属[陈瑞芳，徐长安，刘丽梅，等.一株假单胞菌的亚硝酸盐降解特性及其对鱼池底泥的净化作用，研究报告，2011，35(6)：30-33]，芽孢杆菌属，乳杆菌[张馨月，刘冬梅，许喜林，等.LCR6013降解亚硝酸盐的途径及其亚硝酸盐还原的初步定位，现代食品科技，2013，11(29)：2627-2632]等，而在芽孢杆菌属中，最常见的是枯草芽孢杆菌[丁祥力，王震，陈薇，等.枯草芽孢杆菌WH-5的分离鉴定及净水研究，湖南农业科学，2011，(01)：15-19]，蜡样芽孢杆菌降亚硝酸盐未见报道。另外，在食品以及食品源头中进行降解亚硝酸盐，首先必须考虑是保证食用安全，但上述的氧化法中加强氧化剂、还原法中加铁屑、微生物降解中假单胞菌有一定毒性等必将影响食用安全，因此寻求一种食用安全、降解亚硝酸盐效果好的方法势在必行。

发明内容

本发明目的在于提供一种蜡样芽胞杆菌及其NiR生产方法和应用，利用传统豆瓣酱中的蜡样芽胞杆菌，通过培养制备粗酶液，进一步通过层析分离制备电泳纯NiR。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明从传统豆瓣酱中分离出一株芽孢杆菌，编号为LJ01，根据菌株的形态特征、生理生化和16S rDNA克隆分子鉴定的结果，确定LJ01菌株为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)，蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)LJ01已于2014.6.19保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，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，保藏编号为CGMCC No.9360。