[发明专利]一种中性玉米赤霉烯酮水解酶HaZHD及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了一种中性玉米赤霉烯酮水解酶HaZHD及其编码基因和应用，属于农业生物技术领域；本发明所涉及的玉米赤霉烯酮水解酶HaZHD的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码基因hazhd的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，上述水解酶HaZHD可以用于水解玉米赤霉烯酮和隐蔽型玉米赤霉烯酮；本发明所涉及的玉米赤霉烯酮水解酶HaZHD的重组表达载体优选为pET‑31b‑hazhd和pPICZαA‑hazhd，所述重组菌株优选为大肠杆菌和毕赤酵母；本发明还公开了一种含有上述玉米赤霉烯酮水解酶HaZHD的添加剂及其应用。本发明提供的玉米赤霉烯酮水解酶HaZHD能够同时水解玉米赤霉烯酮和隐蔽型玉米赤霉烯酮，在饲料和食品中霉菌毒素脱毒领域具有重要应用前景。

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，具体涉及一种中性玉米赤霉烯酮水解酶HaZHD及其编码基因和应用。

背景技术

玉米赤霉烯酮（Zearalenone, ZEN）又称F-2毒素，是一种主要由禾谷镰刀菌和串珠镰刀菌等镰刀菌属真菌产生的有毒次级代谢产物。ZEN是一种雌激素类似物，能够引起动物和人内分泌紊乱和生殖障碍，此外ZEN还具有肝脏毒性、免疫毒性和肠道毒性。饲料中污染的ZEN还会在肉、蛋、奶中残留，引发动物源性食品安全问题，全世界范围内有45%的饲料和饲料原料受到ZEN污染，给饲料工业和畜禽养殖业造成巨大经济损失。近年来研究发现，ZEN还会以硫酸酯化、糖苷化和谷胱甘肽化修饰的形式存在于谷物中，称之为“隐蔽型玉米赤霉烯酮”，常见的隐蔽型玉米赤霉烯酮包括玉米赤霉烯酮-14-硫酸盐（Zearalenone-14-Sulfate，ZEN-14-S）、玉米赤霉烯酮-16-硫酸盐（Zearalenone-16-Sulfate，ZEN-16-S）、玉米赤霉烯酮-14-葡萄糖苷（Zearalenone-14-Glucoside，ZEN-14-G）和玉米赤霉烯酮-16-葡萄糖苷（Zearalenone-16-Glucoside，ZEN-16-G）。隐蔽型玉米赤霉烯酮自身不具有毒性或毒性较弱，但在人和动物消化道微生物作用下可以转化成玉米赤霉烯酮进而产生毒性。

谷物在生长、收获和储存各个环节均可能感染产毒素霉菌，通过选用抗霉菌的作物品种，采取适当的田间管理措施，在收获和储存过程中严格控制水分含量和环境温湿度以及添加防霉剂等措施可以在一定程度上减少ZEN污染发生。对于已经受到ZEN污染的谷物和饲料，常用的脱毒方法可以分成物理法、化学法和生物法。物理法又可以分成两类，一类是在谷物和饲料中添加有机或无机吸附剂，另一类则是通过辐照加工、微波加热和等离子体处理等。化学法包括臭氧熏蒸、氨化处理、酸化处理以及电解氧化水浸泡等。生物法是指利用特定的微生物及其产生的酶催化ZEN转化成无毒或低毒代谢产物的处理方法，生物降解法相比于物理和化学法具有安全高效、绿色环保、对饲料和食品营养价值和感官品质影响小以及易于规模化推广应用等优点，被认为是最有应用前景的ZEN脱毒方法。

目前有多种酶被公开报道具有降解ZEN的功能，包括来源于地衣芽孢杆菌的漆酶CotA、来源于枯草芽孢杆菌的染料脱色过氧化物酶DyP和来源于粉红粘帚霉的内酯水解酶ZHD101等。ZEN水解酶ZHD101，以及近年来报道的其他ZEN水解酶如Zhd11B、CbZHD、ZENC、Zhd518和ZHD607等的最适反应pH在8.0-10.0之间，然而动物和人肠道pH在6.0-8.0之间，导致这些ZEN水解酶在动物和人肠道环境中水解ZEN活性低。另外，这些ZEN氧化酶和水解酶能否同时降解隐蔽型ZEN尚缺乏研究。

因此，亟需一种玉米赤霉烯酮水解酶，能够同时高效水解ZEN和隐蔽型ZEN。

发明内容

本发明的目的是：提供一种中性玉米赤霉烯酮水解酶HaZHD及其编码基因和应用，该中性玉米赤霉烯酮水解酶HaZHD能够同时高效水解玉米赤霉烯酮和隐蔽型玉米赤霉烯酮。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种中性玉米赤霉烯酮水解酶HaZHD，所述玉米赤霉烯酮水解酶HaZHD的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

SEQ ID NO.1：