一株貪銅菌在還原Se(IV)合成硒納米顆粒中的應用的制作方法
【專利摘要】一株貪銅菌SHE在還原Se(IV)合成硒納米顆粒中的應用，屬于微生物【技術(shù)領(lǐng)域】。菌株SHE能夠在LB培養(yǎng)基中還原Se(IV)合成硒納米顆粒，最優(yōu)條件為pH8、溫度30oC、底物濃度1.0mmol/L，在此條件下Se(IV)的還原量最大，為7.8mg，還原率為100%。通過透射電鏡表征可知所合成的硒納米顆粒為球狀，經(jīng)滅菌處理后，部分球狀硒納米顆粒組裝形成線狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的硒納米顆粒合成條件溫和，生成清潔且分離步驟簡單，顯示了菌株SHE在生物合成硒納米材料領(lǐng)域的應用前景。
【專利說明】-株貪銅菌在還原Se(IV)合成硒納米顆粒中的應用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一株貪銅菌sp. SHE在還原Se (IV)合成硒納米顆粒中 的應用，屬于微生物【技術(shù)領(lǐng)域】。 技術(shù)背景
[0002] 硒是銅冶煉過程中的副產(chǎn)品，年產(chǎn)量較低。由于硒具有獨特的物化性質(zhì)，在印染 業(yè)、玻璃制造業(yè)和電子產(chǎn)業(yè)均得到廣泛應用，隨著工業(yè)化進程的發(fā)展，對硒的需求量不斷增 大。在礦業(yè)開采和工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量含有硒酸鹽（SeO，）和亞硒酸鹽（SeO廣）的廢水 被排放到環(huán)境中造成污染。因此回收再利用含硒廢水中的硒，實現(xiàn)廢水資源化受到了研究 者的廣泛關(guān)注。
[0003] 硒納米顆粒（SeNPs)具有獨特的半導體特性、光電特性以及X射線傳感性質(zhì)，在 太陽能電池材料、傳感器以及靜電復印等領(lǐng)域應用廣泛。研究表明，多種微生物可以還原氧 化態(tài)硒合成形貌一致、尺度均一的SeNPs, Zhang等人利用菌株 還原Se(IV)合成粒徑在50-500 nm的球狀SeNPs ;Lee等人利用菌株sp. HN-41 還原Se (IV)合成球狀SeNPs，并通過改變培養(yǎng)條件調(diào)控SeNPs的粒徑，發(fā)現(xiàn)SeNPs的粒徑隨 氧氣濃度升高而減小，而溫度不影響粒徑大小。Nath等人利用生物合成的SeNPs催化亞甲 基藍脫色反應，具有較好的脫色效果。因此，利用微生物還原Se (IV)合成SeNPs具有重要 的研究意義和應用價值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種利用貪銅菌sp.SHE還原Se(IV)合成 硒納米顆粒的方法。該方法可以利用菌株SHE催化還原Se(IV)合成硒納米顆粒，在生物合 成硒納米材料領(lǐng)域具有重要的應用價值。
[0005] 貪銅菌sp. SHE是發(fā)明人自大連理工大學牛角山泥土樣品分離得 至IJ，登記入冊編號為CGMCC No. 9266,保藏于中國微生物菌種保藏委員會普通微生物中心， 保藏日期為2014年6月4日，其16S rRNA基因序列的Genbank登錄號為KJ875863。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一株貪銅菌還原Se (IV)合成硒納米顆粒的方法，菌株 Ciz/TriaFiofe sp. SHE 的登記入冊編號為 CGMCC No. 9266,將菌株 Ci/priaFiofe sp. SHE 平板涂布于含有0.5-10 mmol/L Se (IV)的LB固體培養(yǎng)基上，在25-35 °C孵育48 h;所述 LB固體培養(yǎng)基成分為：NaCl 10 g/L、蛋白胨10 g/L、酵母粉5 g/L，2%瓊脂。
[0007] 另一種貪銅菌還原Se (IV)合成硒納米顆粒的方法，菌株sp. SHE的 登記入冊編號為0611〇：吣.9266，將菌株仏/7/士?1^辦>5 8口.3冊接種于100 11^含0.5-10 mmol/L Se (IV)的LB液體培養(yǎng)基中，接種量為5%，溫度為25-35 〇C，pH值為6-9,150 rpm搖 床培養(yǎng)48 h;所述LB液體培養(yǎng)基成分為：NaCl 10 g/L、蛋白胨10 g/L、酵母粉5 g/L。
[0008] 對菌株SHE還原Se (IV)合成SeNPs的條件進行優(yōu)化，菌株SHE還原Se (IV)合成 SeNPs的最優(yōu)條件為：pH 8,溫度30 〇C，Se(IV)濃度1. 0 mmol/L，此時硒的還原率為100%， 還原量為7. 8 mg。對合成的SeNPs進行透射電鏡觀察，SeNPs為球狀，經(jīng)滅菌分離后，部分 球狀SeNPs組裝形成線狀結(jié)構(gòu)。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：利用菌株SHE還原Se(IV)合成SeNPs，該技術(shù)方法對 Se (IV)具有很好的還原效果，且合成的SeNPs具有特定的形貌，因此該技術(shù)方法在生物合 成硒納米材料領(lǐng)域具有一定的應用潛力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是菌株SHE合成硒納米顆粒實驗現(xiàn)象。
[0011] 圖2是不同pH條件下，菌株SHE對Se (IV)的還原率。
[0012] 圖3是不同溫度條件下，菌株SHE對Se (IV)的還原率。
[0013] 圖4是不同Se (IV)濃度條件下，菌株SHE對Se (IV)的還原率。
[0014] 圖5是菌株SHE合成硒納米顆粒的透射電鏡表征。

【具體實施方式】
[0015] 實施例1 :菌株SHE合成硒納米顆粒實驗現(xiàn)象 固體培養(yǎng)基反應體系：將菌株SHE涂布于含有1. 0 mmol/L Se(IV)的LB固體培養(yǎng)基 上，于30 °C培養(yǎng)箱中孵育48 h，菌落顏色由黃色變?yōu)榧t色，該紅色物質(zhì)為SeNPs，反應體系 的照片如圖1 (a)所示。
[0016]液體培養(yǎng)基反應體系：向100 mL LB培養(yǎng)基中加入1. 0 mmol/L Se (IV)，菌株SHE 接種量為5%，于30 °C，150 rpm搖床中培養(yǎng)48 h，溶液顏色變紅，該紅色物質(zhì)為SeNPs。同 時進行了體系只含LB培養(yǎng)基、1.0 mmol/L Se (IV)和只含LB培養(yǎng)基、菌株SHE細胞的對照 體系，溶液均不變紅。反應前后溶液的全波圖如圖1 (b)所示。
[0017] LB固體培養(yǎng)基的成分為：NaCl 10 g/L、蛋白胨10 g/L、酵母粉5 g/L、2%瓊脂。 LB液體培養(yǎng)基的成分為：NaCl 10 g/L、蛋白胨10 g/L、酵母粉5 g/L。
[0018] 實施例2 :不同pH條件下，菌株SHE對Se (IV)的還原率 向100 mL實施例1中的LB培養(yǎng)基中加入5. 0 mmol/L Se (IV)，菌株SHE接種量為5%， 調(diào)節(jié)pH分別為6、7、8、9,于30 °C，150 rpm搖床培養(yǎng)48 h，測定Se(IV)的還原率。實驗結(jié) 果如圖2所示，在pH為6-9的范圍內(nèi)均觀察到紅色還原產(chǎn)物的形成，菌株SHE對Se (IV)的 還原率在所考察pH范圍內(nèi)先升高后降低，pH為8時還原率最高，為33. 0%。
[0019] 實施例3 :不同溫度條件下，菌株SHE對Se (IV)的還原率 在實施例2中的最適pH條件下，向含有5.0 mmol/L Se (IV)的100 mL LB培養(yǎng)基中接 入5%的菌株SHE，選取溫度為25、30、35、40°(：，于150印111搖床培養(yǎng)48 11，測定56(1￥)的 還原率，實驗結(jié)果如圖3所示。菌株SHE在25-35 °C范圍內(nèi)均可還原Se (IV)合成硒納米顆 粒，溫度為40 °C時不能還原Se (IV)，在所考察溫度范圍內(nèi)，30 °C時菌株SHE對Se (IV)的 還原率最_，為19. 0%。
[0020] 實施例4 :不同Se (IV)濃度條件下，菌株SHE對Se (IV)的還原率 在實施例2和實施例3的最適pH和溫度條件下，調(diào)節(jié)LB培養(yǎng)基中Se (IV)的濃度分別 為0.5、1.0、2.0、5.0、10.0臟〇1/1，接種量為5%，150印111搖床培養(yǎng)48 11，測定56(1￥)的還 原率，實驗結(jié)果如圖4所示。菌株SHE對不同濃度Se (IV)的還原率不同，0.5 mmol/L和1.0 mmol/L條件下的還原率為100%。菌株SHE對不同濃度Se (IV)的還原量如表1所示，結(jié)果 表明，1.〇1111]1〇1凡條件下36(1\〇的還原量最大，為7.8 11^。
[0021] 表1 :菌株SHE對不同濃度Se (IV)的還原量

【權(quán)利要求】
1. 一株貪銅菌還原Se(IV)合成硒納米顆粒的方法，其特征在于：菌 sp. SHE的登記入冊編號為CGMCCNo. 9266,將菌株CuprianW^ssp. SHE平板涂布于含 有0. 5-10 mmol/L Se(IV)的LB固體培養(yǎng)基上，在25-35 °C孵育48 h;所述LB固體培養(yǎng)基 成分為：NaCl 10 g/L、蛋白胨10 g/L、酵母粉5 g/L，2%瓊脂，pH值為7。
2. -種貪銅菌還原Se(IV)合成硒納米顆粒的方法，其特征在于：菌株(az/Triarit/ws sp. SHE的登記入冊編號為CGMCCNo. 9266,將菌株SHE接種于100mL 含0.5-10 mmol/L Se (IV)的LB液體培養(yǎng)基中，接種量為5%，溫度為25-35 〇C，pH值為6-9， 150 rpm搖床培養(yǎng)48 h;所述LB液體培養(yǎng)基成分為：NaCl 10 g/L、蛋白胨10 g/L、酵母粉 5 g/L。
【文檔編號】C12P3/00GK104450789SQ201410779886
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】曲媛媛, 李端行, 劉紫嫣, 沈娥, 馬橋, 沈文麗, 張照婧, 王經(jīng)緯, 厲舒禎, 李會杰, 張旭旺, 周集體 申請人:大連理工大學