本发明涉及微生物领域，具体涉及一株分离自东北民猪肠道的菌株及其在降解呕吐毒素中的应用。
背景技术：
1、在整个说明书中对现有技术的任何讨论都不应被视为承认这些现有技术是广为人知的，或构成本领域公知常识的一部分。
2、呕吐毒素（deoxynivalenol，don），又称脱氧雪腐镰刀菌烯醇，属单端孢霉烯族化合物。主要是植物病原体禾谷镰刀菌和镰刀真菌产生的次级代谢物，谷物类作物最常被污染。根据2016年进行的一项调查，对全世界收集的饲料和饲料样品（共测试了11,275 个样品检测其中呕吐毒素的含量）进行呕吐毒素含量的检测，发现其中71%的样品被检测到含有don，其所测得的don含量的范围为0.3-49mg/kg。为规范作物中don含量，我国国标gb2761-2011中的规定：谷物及谷物制品中(包括玉米、玉米面、大麦、小麦、麦片和小麦粉)呕吐毒素don的限量标准为1000 μg/kg。
3、don的环氧化物基团能结合核糖体抑制蛋白质合成从而诱导某些蛋白激酶和对下游基因的调节，影响参与免疫调节的蛋白质的表达和细胞的凋亡。动物食用被污染的作物或食物，会使免疫系统受损无法正常进行免疫应答，肝脏、肾脏和脾脏等脏器结构破环，严重可导致脏器细胞凋亡。为减少动物摄入这些受污染的农作物，研发能够降解呕吐毒素的产品具有非常重要的实际意义。传统的物理化学降解方法相对于生物降解作用有很多缺陷，虽然对受污染的作物或粮食发挥降解作用，但破坏其营养物质，一般用量较大会造成二次污染，生物法是利用微生物其特性降解毒素，是安全且有效的方法，所以目前研发或发现能够安全有效地降解呕吐毒素的菌株尤为重要。
4、解淀粉芽孢杆菌（ bacillus amylolyticus）已被多国食品与药品安全监管机构批准用于食品和药品中。在欧盟、美国、日本等地，特定菌株已获得“公认安全”（gras）状态，并被广泛应用于食品和膳食补充剂中。因其广泛的生物活性和益生特性，在食品、药品、膳食补充剂和保健食品领域展现出了显著的应用价值。未来，随着研究的深入，该菌株在健康管理和疾病预防中的潜力将进一步得到开发和应用。开发新的解淀粉芽孢杆菌益生菌株具有重要的意义。
技术实现思路
1、本发明从东北民猪肠道中分离得到一株解淀粉芽孢杆菌，该菌株具有生长能力快、耐酸和具有高的过氧化物酶活力等酶能力，具有明显的体外和体内降解呕吐毒素的功能。并且该菌株在体内应用时能够良好的定植，在降解呕吐毒素、避免呕吐毒素在体内积累的同时能够显著缓解呕吐毒素导致的生长问题、肠道损伤、器官损伤，以及在维持肠道营养转运功能上具有重要作用。
2、具体地，本发明提供了下述的技术方案。
3、在本发明的第一方面，提供了一株解淀粉芽孢杆菌，其被命名为解淀粉芽孢杆菌（ bacillus amylolyticus）nm1101，已于2024年5月20日保藏于位于中国武汉武汉大学的中国典型培养物保藏中心，保藏编号为cctcc no: m 20241003。
4、在本发明的第二方面，提供了上述第一方面中所述的解淀粉芽孢杆菌（ bacillus amylolyticus）nm1101的发酵物。
5、在本发明的第三方面，提供了上述第一方面中所述的解淀粉芽孢杆菌（ bacillus amylolyticus）nm1101或其发酵物在制备具有体外降解呕吐毒素功能的产品中的应用。
6、本发明所述体外降解呕吐毒素是指利用微生物，在本发明中是指利用解淀粉芽孢杆菌（ bacillus amylolyticus）nm1101或其发酵物，在体外环境中降解呕吐毒素，将其分解为无毒或低毒性物质。这一过程不发生在生物体内，而是在实验室或各种具体地应用环境中进行。
7、体外降解呕吐毒素的功能可用于降解饲料、粮食和农产品中的呕吐毒素，减少毒素积累，确保食品和饲料安全。比如，在饲料生产和储存过程中使用本发明第一方面中所述的解淀粉芽孢杆菌，预先降解饲料中的呕吐毒素，确保进入动物体内的饲料中毒素含量低，进一步保障动物的健康。同时，还可以应用于农产品和粮食的储存和处理，减少毒素污染，保障食品安全。
8、此外，体外降解呕吐毒素的功能也可用于减少环境中的呕吐毒素的含量，比如减少土壤、水体中的呕吐毒素，或者用于处理农业废弃物（比如秸秆、动物粪便）中的呕吐毒素，促进降解和无害化处理，减少环境污染。
9、在本发明的一些实施方式中，所述产品形式为生物降解剂（比如土壤降解修复剂、水体净化生物剂、农业废弃物降解剂等）和生物解毒剂（比如饲料解毒剂、粮食解毒剂、土壤解毒剂等），具体应用包括但不限于饲料处理以确保饲料的安全性，保护动物健康；粮食处理以减少粮食中的呕吐毒素，确保食品安全；土壤修复以改善土壤健康，恢复其生产力；水体净化以净化受污染的水源，保护水生态系统等等。
10、在本发明的第四方面，提供了上述第一方面中所述的解淀粉芽孢杆菌（ bacillus amylolyticus）nm1101或其发酵物在制备具有体内降解呕吐毒素功能的产品中的应用。
11、在本发明的实施方式中，实验验证了呕吐毒素对动物体会带来很多不良影响、甚至严重危害动物的健康，这样的表现包括但不限于：
12、（1）在动物体内能够影响动物的生长性能，导致体重增加缓慢，生长迟缓；
13、（2）呕吐毒素在动物体内能够破坏肠道健康，包括但不限于破坏肠道绒毛结构，导致绒毛高度下降，表面不规则或部分缺失，从而影响肠道的正常功能；
14、（3）呕吐毒素造成肠道影响吸收障碍，包括但不限于抑制肠道营养转运基因比如sglt1、pept1、asct2的表达，影响葡萄糖、氨基酸和肽段的吸收，导致营养不良。
15、（4）呕吐毒素会造成多器官损伤，包括但不限于：呕吐毒素在肝脏中积累，导致肝脏肥大和病变（比如肝细胞变性和坏死，严重时引起肝功能衰竭）。呕吐毒素对肾脏有毒性作用，可能引起肾脏肿大和病理性改变（比如肾功能损伤等），影响体内废物排出。呕吐毒素可能引起心脏和肺部的病理变化，如出血、充血和水肿，影响心肺功能。以及，呕吐毒素可引起脾脏肿大，影响免疫系统功能。
16、在本发明的实施方式中，本发明所述体内降解呕吐毒素是指利用特定的微生物，在本发明中主要指解淀粉芽孢杆菌（ bacillus amylolyticus）nm1101或其发酵物，在动物或人体内直接降解或转化摄入的呕吐毒素或促进呕吐毒素的排除，从而减少呕吐毒素在体内的积累和毒性影响。该过程通过在体内生物系统中进行，显著降低呕吐毒素的毒性，保护宿主的健康。
17、在本发明的一些实施方式中，所述解淀粉芽孢杆菌（ bacillus amylolyticus）nm1101或其发酵物能够减轻并改善呕吐毒素在体内积累导致的健康问题。所述健康问题包括但不限于肠道损伤、器官损伤、免疫抑制和营养吸收障碍等。
18、在本发明的一些实施方式中，所述减轻并改善呕吐毒素在体内积累导致的健康问题包括保护肠道绒毛结构的完整性。
19、在本发明的一些实施方式中，所述减轻并改善呕吐毒素在体内积累导致的健康问题包括减轻内脏器官的应激反应和损伤，所述内脏器官包括心脏、肝脏、肺脏、脾脏和肾脏。
20、在本发明的一些实施方式中，所述减轻并改善呕吐毒素在体内积累导致的健康问题包括通过解除呕吐毒素对肠营养转运基因表达的抑制，帮助肠道恢复正常的营养（比如单糖例如葡萄糖、半乳糖和果糖等、二肽和三肽）吸收功能，所述肠营养转运基因为sglt1、pept1或asct2基因。
21、在本发明的一些实施方式中，所述减轻并改善呕吐毒素在体内积累导致的健康问题包括在呕吐毒素存在的情况下通过促进肠营养转运基因glut2的表达增加肠道对单糖（比如葡萄糖、半乳糖和果糖等）的吸收。
22、在本发明的实施方式中，所述具有体内降解呕吐毒素功能的产品包括但不限于营养与保健产品、动物健康产品、治疗与预防药物，以及益生菌产品。在一些具体地实施方式中，可以为益生菌制剂、饲料添加剂、兽药制剂、膳食补充剂（比如片剂、胶囊、粉末或液体补充剂，可能与其他营养成分组合等等）、发酵食品（比如发酵乳制品、酸奶、发酵豆制品等）、专用饮料（比如发酵功能饮料、酸奶饮品、益生菌饮料等）、预防性饲料（比如颗粒饲料、压片饲料、全混合日粮等）、抗毒素药物等等。
23、在本发明的第五方面，提供了上述第一方面中所述的解淀粉芽孢杆菌菌株或其发酵物在制备具有抑制肠营养转运基因sglt1和pept1的表达的产品中的应用。
24、在本发明的实施方式中，解淀粉芽孢杆菌（ bacillus amylolyticus）nm1101或其发酵物的使用可以抑制pept1基因和sglt1基因的表达。其中，pept1蛋白通过共转运质子和肽段来吸收这些物质。在小肠中，glut2蛋白是参与葡萄糖、果糖和半乳糖的促进性扩散转运的关键蛋白，主要在小肠上皮细胞的基底膜上。这种转运不依赖钠离子和能量，负责将吸收的单糖从细胞内转运到血液中。这表明，解淀粉芽孢杆菌（ bacillus amylolyticus）nm1101或其发酵物通过抑制pept1和sglt1基因的表达，可以显著影响肠道对肽段和葡萄糖的吸收。这种作用不仅有助于调节代谢功能，还可能在肠道健康管理和某些特定疾病的治疗中发挥关键作用。
25、具体地，1）调节肠道营养物质吸收，通过抑制pept1和sglt1基因的表达，解淀粉芽孢杆菌（ bacillus amylolyticus）nm1101或其发酵物能够减少肠道对葡萄糖和肽类营养物质的吸收。这可能对某些需要控制营养吸收的人群有益，例如代谢紊乱或肥胖症患者。2）潜在的代谢调节作用，比如在需要减少糖类和肽段吸收的情况下，如糖尿病管理或体重控制，抑制这些基因的表达可能有助于降低血糖水平和控制体重，改善代谢健康。3）影响肠道健康，比如这种抑制可能通过降低营养物质的过度吸收，减少肠道的负担，特别是在面对肠道应激或过度营养摄入时，有助于维持肠道健康。4）特定疾病管理，比如对于某些依赖于特定营养吸收路径的疾病，如特定类型的吸收不良症候群或代谢性疾病，这种基因表达的抑制可能为治疗和管理提供新的策略。
26、当然，这样的作用也可用于科学研究，比如用于营养吸收机制的研究、代谢疾病的研究、药物的筛选、基因表达的调控研究、肠道微生物与宿主相互作用的研究、模型微生物的研究、功能食品的开发研究等等。
27、因此，在本发明的实施方式中，所述具有抑制肠营养转运基因sglt1和pept1的表达的产品包括但不限于治疗性产品、营养与代谢管理产品、肠道健康产品、科研与试剂产品，以及功能性食品与饮品。在一些具体地实施方式中，所述产品可以是治疗性药物（用于特定疾病或健康状况下，通过抑制肠道营养转运基因sglt1和pept1的表达，调节营养吸收过程）、代谢调节剂（用于治疗或管理代谢性疾病，如糖尿病或肥胖症，通过抑制sglt1和pept1的表达，减少葡萄糖和肽的吸收，从而控制血糖水平和体重，作为长期或短期代谢调节治疗手段）、作为体重管理产品（作为体重管理或减肥产品，通过抑制sglt1和pept1基因的表达，减少营养物质的吸收，帮助控制体重）、调节肠道健康的产品（调节肠道营养吸收功能，通过抑制sglt1和pept1基因的表达，帮助特定患者群体改善肠道健康，避免过度吸收营养物质，比如益生菌补充剂、功能性食品或发酵食品，用于日常调节肠道健康）、特殊医学用途食品（为患有特定疾病或健康状况的患者设计的特殊医学用途食品，通过抑制sglt1和pept1的表达，调节肠道营养吸收，减少营养过剩或改善代谢平衡）、糖尿病管理补充剂（作为糖尿病管理的辅助产品，通过抑制sglt1的表达，减少葡萄糖的吸收，辅助控制血糖水平）、肠道应激反应管理产品（用于特定情况下用于特定情况下，如肠道应激或手术后恢复，通过抑制营养转运基因的表达，减少肠道负担，加速恢复过程）、科研试剂（用于实验室研究，研究sglt1和pept1基因在不同条件下的表达调控机制，用于科学研究和药物开发）。
28、在本发明的第六方面，提供了一种产品，其包含上述第一方面中所述的解淀粉芽孢杆菌菌株或其发酵物，其中，所述产品包括但不限于营养与保健食品、动物健康产品、治疗与预防药物、益生菌产品和科研试剂等等。具体地，所述产品可以为饲料添加剂、益生菌制剂、药物、生物解毒剂、生物降解剂、科研试剂等。
29、相较于现有技术，本发明的优势包括：本发明提供了一株解淀粉芽孢杆菌（ bacillus amylolyticus）nm1101，该菌株具有优异的生长能力、耐酸能力、高的过氧化物酶活力等，能够在体内和体外降解呕吐毒素，可在动物体内良好定植，在降解呕吐毒素、避免其在体内积累的同时能够显著缓解呕吐毒素导致的生长问题、肠道损伤、器官损伤。此外，在维持和调节肠道营养转运能上具有重要作用。该菌株具有多重功能性和广泛的应用潜力，使其在益生菌市场、功能性食品市场以及动物饲料市场中具有巨大的商业化前景，能够满足不断增长的健康与环保需求。
1. 一株解淀粉芽孢杆菌，其被命名为解淀粉芽孢杆菌（bacillus amylolyticus）nm1101，已于2024年5月20日保藏于位于中国武汉武汉大学的中国典型培养物保藏中心，保藏编号为cctcc no: m 20241003。
2.权利要求1所述的解淀粉芽孢杆菌的发酵物。
3.权利要求1所述的解淀粉芽孢杆菌或权利要求2所述的解淀粉芽孢杆菌的发酵物在制备具有下述至少一种功能的产品中的应用：
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述健康问题包括肠道损伤、器官损伤、免疫抑制和营养吸收障碍。
5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述减轻并改善呕吐毒素在体内积累导致的健康问题包括保护肠道绒毛结构的完整性。
6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述减轻并改善呕吐毒素在体内积累导致的健康问题包括减轻内脏器官的应激反应和损伤，所述内脏器官包括心脏、肝脏、肺脏、脾脏和肾脏。
7.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述减轻并改善呕吐毒素在体内积累导致的健康问题包括通过解除呕吐毒素对肠营养转运基因表达的抑制，帮助肠道恢复正常的营养吸收功能，所述肠营养转运基因为sglt1、pept1或asct2基因。
8.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述减轻并改善呕吐毒素在体内积累导致的健康问题包括通过在呕吐毒素存在的情况下促进肠营养转运基因glut2的表达增加肠道对单糖的吸收。
9.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述产品包括药物饲料添加剂、益生菌制剂、生物解毒剂和科研试剂。
10.一种产品，其包含权利要求1所述的解淀粉芽孢杆菌菌株或权利要求2所述的解淀粉芽孢杆菌的发酵物，其中，所述产品包括药物、饲料添加剂、益生菌制剂、生物解毒剂和科研试剂。
