以玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)為主要碳源,采用富集培養(yǎng)法從小麥樣品中分離獲得1 株快速降解ZEN的微生物菌株。通過形態(tài)學(xué)觀察、16S rDNA及促旋酶B亞單位(gyrase B,gyrB)基因序列分析,初步鑒定該菌株為沙福芽孢桿菌(Bacillus safensis),命名為M7L4,該菌株在基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基中培養(yǎng)24 h可將10 μg/mL的ZEN完全降解。質(zhì)譜分析表明,M7L4的活細胞可將ZEN轉(zhuǎn)化為m/z 397.1的新型磷酸化衍生物ZEN-磷酸鹽(ZEN-phosphate,ZEN-P)。以菌株M7L4的基因組為模板,擴增出轉(zhuǎn)化ZEN的關(guān)鍵酶磷酸烯醇丙酮酸利用酶(phosphoenolpyruvate-utilizing enzyme,PUE)基因BsaPUE,在大腸桿菌BL21(DE3)中誘導(dǎo)表達并純化。重組酶BsaPUE具有磷酸轉(zhuǎn)移酶活性,在有ATP和Mg2+存在的情況下,30 min內(nèi)可將10 μg/mL ZEN完全轉(zhuǎn)化為ZEN-P。沙福芽孢桿菌及其磷酸轉(zhuǎn)移酶可為生物去除ZEN提供有效的材料資源。
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