玉米赤霉烯酮降解酶ZHD101 的表達優化及 在玉米漿脫毒中的應用

陳 偉，谷新晰，李廣靖，徐 冉，谷子林，陳寶江，盧海強

（1.河北農業大學 食品科技學院，河北 保定 071000；2. 河北農業大學 動物科技學院，河北 保定 071000）

玉米漿是濕法工藝生產玉米淀粉的主要副產品，是1 種黏稠酸性的漿體［1］。玉米漿含有大量的氨基酸、維生素和生長因子，因此在氨基酸發酵、植物蛋白調味液和飼料等領域有重要應用價值。然而玉米極易受到玉米赤霉烯酮毒素污染［2-3］，過高的玉米赤霉烯酮含量給玉米漿的應用帶來了潛在的生物安全問題。玉米赤霉烯酮( Zearalenone，ZEN)是鐮刀菌產生的次生代謝產物，具有較強的雌激素效應、致癌性和遺傳毒性［4-6］，ZEN 不僅可以降低糧食和農副產品的質量，還可以從食物鏈進入人體，并對人體健康造成嚴重損傷［7］。

大量研究者嘗試物理、化學及生物法進行玉米赤霉烯酮的降解，而其中的生物酶法具有綠色、高效及反應溫和等特點。目前已發現三類酶可有效降解玉米赤霉烯酮，分別為漆酶(Laccase，EC 1.10.3.2)，內酯水解酶(Lactonohydrolase，EC 3.1.1)和過氧化物酶(Peroxidase，EC 1.11.1.X)［8］。內酯水解酶因降解ZEN 及ZEN 衍生物的徹底性而成為研究熱點，其中ZHD101 酶因其在該類酶中的引領地位一直是研究關注的對象。2002 年，Takahashi-Ando 等首次從粉紅黏帚霉 IFO7063 中獲得ZEN 降解酶基因（ZHD101），隨后研究人員利用大腸桿菌、裂殖酵母、釀酒酵母和水稻為宿主對ZHD101基因進行異源表達及性質研究，這為全面表征酶學性質提供了豐富的數據［9-12］。隨后，ZHD101 酶的表達效率的提高及應用價值探討逐漸成為關注重點［13］。

大腸桿菌表達系統在廉價培養基中易快速生長和易于規模化生產，大量研究結果指出外源基因密碼子與表達宿主密碼子偏好性的差異會降低翻譯水平，甚至會阻斷翻譯過程。……