赭曲霉毒素A降解菌株的筛选及脱毒酰胺水解酶的基因克隆和表达

Isolation of ochratoxin A-degrading bacteria strain,molecular cloning and expression of detoxification amidohydrolase

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摘要[背景]赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)是一种可以致癌的真菌毒素,其污染严重影响食品安全,危害人类健康.生物降解法去除 OTA 污染是近些年的研究热点,发掘高效的 OTA 降解脱毒酶资源具有重要的意义.[目的]筛选高效的 OTA 降解菌株并从中克隆降解基因,为生物脱毒方法的开发提供基因和酶资源.[方法]利用 OTA 为唯一碳源的筛选培养基从土壤中筛选纯化 OTA 降解菌株,通过 16S rRNA 基因序列分析确定其分类地位,利用高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)分析其降解产物.通过同源序列比对的方法克隆降解基因并与载体 pET-29a(+)相连,然后在大肠杆菌 BL21(DE3)中表达.利用 Ni2+亲和层析对表达产物进行纯化,研究其对OTA的降解活性和酶学特征.[结果]筛选到一株高效的OTA降解菌株,在12 h内能够完全降解 1 μg/mL的OTA;初步鉴定该菌株属于Niastella,编号为JX-6;菌株JX-6通过酰胺键断裂途径降解OTA生成无毒的OTα;从菌株JX-6 中鉴定了一个OTA酰胺水解酶,命名为 NcOTase;NcOTase 与已报道的 OTA 酰胺水解酶序列相似性较低,仅为 31%-53%;纯化的NcOTase具有OTA水解活性,比酶活为 60.3 U/mg,活性显著高于大部分已报道的OTA降解酶.[结论]NcOTase 是一个高效的 OTA 降解脱毒酶,在去除食品和饲料中 OTA 污染方面具有很好的应用前景.