[发明专利]一株具有降解棉酚能力的枯草芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明公开了一株具有降解棉酚能力的枯草芽孢杆菌，其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)BLCC1‑0039，已于2016年11月22日保藏于中国典型培养物保藏中心，简称CCTCC，地址为：武汉市武昌珞珈山，其保藏编号为CCTCC NO:M 2016663。该菌株在只含有棉粕的培养基中即可实现对游离棉酚的降解，无需额外添加碳源，大大降低了棉酚降解的成本；而且，采用本发明的枯草芽孢杆菌，在2％的接种量、发酵培养48h的条件下，即可达到97.81％的棉酚降解率，实现了对游离棉酚快速、高效的降解。同时，还能利用棉粕发酵生产中性蛋白酶和酸溶蛋白，中性蛋白酶的酶活性最高可达4101U/g，酸溶蛋白的含量可达26.96％。

技术领域

本发明涉及一株具有降解棉酚能力的枯草芽孢杆菌及其应用，属于微生物技术领域。

背景技术

随着我国饲料工业和养殖业的迅速发展，一些常规饲料，尤其是蛋白质饲料严重缺乏。蛋白质饲料资源紧缺已成为当今我国饲料行业的一个突出问题，并将长期成为我国畜牧业及养殖业发展的瓶颈。寻求非常规蛋白质饲料对我国畜牧业的发展起着非常重要的作用。我国是一个产棉大国，年产棉籽量达到1100万吨，年产棉粕量在600万吨以上，占蛋白粕总量的10.7％。棉籽饼粕是棉花作物的重要副产品，是棉籽经脱壳、加热、压扁成薄片用己烷浸出油后，所剩余的副产品。棉籽饼中营养丰富，内含蛋白质40％以上(与豆饼接近)，粗纤维11-15％，赖氨酸1.59％，蛋氨酸0.52％，以及较多的维生素B，硫胺素和有机磷等，是畜禽饲料中非常有价值的一种原料。然而，棉籽饼中含有棉酚、环丙稀脂肪酸、单宁等有毒物质，制约了其在畜牧业中的应用，其中最主要的是棉酚。

棉酚(gossypol)俗称棉毒素，占普通棉籽的0.7％-4.8％，是锦葵科棉属植物色素腺产生的多酚二萘衍生物，存在棉花的根、茎、叶和籽实的色素腺体中，尤其是籽实棉仁的球状腺体中含量较多。最早是由英国化学家Longmore从棉籽中分离出来的，是一种黄色的色素物质。棉酚纯品是由俄国人Marehiewski于1899年最先从棉籽油的下脚料中分离出来的，棉酚纯品为黄色结晶，能溶于低沸点石油醚和水，熔点181-185℃，分子式为C₃₀H₃₀O₈，分子量518.55。棉籽体内棉酚的存在形式有两种，即结合棉酚和游离棉酚。结合棉酚在机体消化系统中不被吸收，可很快随粪便排出体外，毒性很低。游离棉酚分子结构中的活性基团(醛基和羧基)对动物毒性很大，游离棉酚含量在0.02％时无毒，0.02％-0.05％时轻微毒性，高于0.15％时具有强毒性。棉籽饼粕在饲料中的用量只有40％左右，极大限制了棉粕在畜禽饲料中的应用。长期饲喂动物过多的棉粕饲料，尤其是未将棉粕进行脱毒处理时，棉酚含量会在动物体内蓄积，引发中毒。导致动物出现急性呼吸窘迫临床症状，厌食乏力，甚至死亡等。因此有必要寻求一种有效方式来利用棉籽粕，降低棉酚含量，这对解决我国蛋白资源严重短缺发挥巨大作用。