一种制备收集纳米银的生态方法技术

本发明专利技术涉及一种制备收集纳米银的生态方法，属于生物保鲜材料领域，包括如下步骤：将鱼腥草打浆、固液分离，取上清，得到鱼腥草汁；该鱼腥草汁以硫酸铵沉淀，初步分离后，得到粗提物；该粗提物过凝胶色谱柱纯化，得到鱼腥草提取物纯化组分；该纯化组分中加入AgNO3溶液，室温静置，得到纳米银溶胶；该纳米银溶胶和菌体混合、静置，收集吸附有纳米银粒子的菌体。本发明专利技术采用的制备方法操作简单，经济可行，既不需要昂贵精密的设备，也不需要使用有害试剂，解决了一般生物法杂质多、富集困难的问题，整个过程非常绿色环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物保鲜材料领域，具体涉及一种制备收集纳米银的生态方法。
技术介绍
纳米银(AgNPs)是以纳米技术为基础研制而成的新型抗菌产品，比银离子具有更稳定的物理化学特性，由于小尺寸效应、量子效应和具有极大的比表面积，因而具有传统无机抗菌剂无法比拟的抗菌效果，且效力持久、安全性高，不易产生耐药性，可用以解决食品工业中普遍存在的保鲜防腐问题，其广阔的应用前景已经引起了人们广泛的重视。AgNPs制备方法多种多样，主要有物理法、化学法和生物法三大类。物理或化学还原法制备的AgNPs纯度较高，目前在商业性规模生产中大多采用这些方法，但制备过程中需要添加多种稳定剂和分散剂以形成纳米银的“壳核”结构，在一定程度上对人体和环境都有危害，因此限制了AgNPs在医学、食品等领域的应用。与传统的物理化学方法相比，采用生物材料体系合成纳米微粒，具有很多优点，如操作简单、反应温和、不需要添加其他还原剂和表面活性剂、且不产生有毒性副产物等，因此，发展安全、绿色、经济的生物法制备AgNPs具有很大的研究价值，是实现生态友好及安全可靠目标的一种良好途径。生物法中有一类方法为微生物还原法，微生物法一般还原速率较慢，反应时间长，通常要数天(张杰，张映，郭瑞，张琦，杨洪一，王滨松.钩状木霉生物合成纳米银及其杀菌性能[J].微生物学通报，2016,43(2)：386-393。)，生产效率较低，不利于工业过程的开发，而且微生物的培养和收集也较为麻烦。利用植物生物质是另外一种制备纳米金属粒子的不错选择。有一些利用其他植物提取物制备AgNPs的报道，如绿茶、杨梅、芒果叶、番石榴叶、紫苏叶、辣椒等，但有一些缺点，如需要在反应体系中加入十二烷基硫酸钠做为表面活性剂(王迎春，陈慧英，蓝蓉.绿茶提取物制备纳米银[J].环境科学与技术，2013，36(12)：122-125)，另外植物中具有合成AgNPs作用的生物分子一般是黄酮类、萜类、还原糖、生物碱类等还原性物质进行非酶促反应，植物复杂组分也使得制备组装的纳米粒子表面不洁净(陆瑤，郭清泉，郭秋兰，曾金华.植物生物质合成金纳米粒子的研究进展，现代化工，2013,33(8)：36-41)。本专利技术在前期试验中用数十种植物匀浆滤液进行AgNPs的制备，包括百合、马齿苋、芦蒿、芥蓝、圆白菜、圆青椒、山药、洋葱、苦菊、冰草、青菜、西兰花、鱼腥草、草莓、柠檬、苹果、空心菜、绿茶、蓝莓叶、黑莓叶、银杏叶、小麦苗、莴苣叶、甘薯叶，另外还有没食子酸、茶多酚、葡萄糖等分析纯试剂作为阳性对照，发现鱼腥草制备AgNPs的反应速度较快，产物抗菌活性高，目前还没有关于用鱼腥草提取物制备AgNPs的报道，因此选用纯化的鱼腥草提取物作为还原试剂制备AgNPs，同时进一步对鱼腥草汁进行分离纯化，采用相对纯净的组分进行AgNPs的制备，使得制备出的AgNPs粒径、形貌均一，表面洁净。另外，制备好的纳米粒子一般为溶胶体系，由于纳米颗粒尺寸小，收集溶胶中的AgNPs需要12000rpm以上的高速离心，给大规模工业化生产造成困难，而如果不离心富集，直接冷冻干燥，又会造成能耗高的缺点。本专利技术人发现通过采用一株具有吸附功能的专利菌株，将制备好的AgNPs直接吸附到菌体表面，再通过简单的过滤或低速离心就可以收集AgNPs，实现安全、绿色、节能生产，有着广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种制备收集纳米银的生态方法，以克服现有技术中存在的不足。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：1、一种制备收集纳米银的生态方法，包括如下步骤：(1)将鱼腥草洗净，加水打浆，固液分离后取上清，得到鱼腥草汁；(2)将步骤(1)得到的鱼腥草汁中加入硫酸铵粉末至终浓度为48～52％饱和度，进行沉淀，保留上清；(3)向步骤(2)得到的上清中加入硫酸铵粉末至终浓度为78～82％饱和度，进行沉淀，保留沉淀；(4)以水溶解步骤(3)中得到的沉淀，离心并以滤膜过滤，得到鱼腥草粗提取物溶液；(5)将步骤(4)中得到的粗提物，过凝胶色谱柱纯化得到鱼腥草提取物纯化组分；(6)在步骤(5)中得到的鱼腥草提取物纯化组分中加入AgNO3水溶液，室温静置，得到纳米银溶胶；(7)将真菌菌株接种培养，收集并洗涤菌体；(8)将步骤(6)得到的纳米银溶胶和步骤(7)得到的菌体混合，静置；(9)收集步骤(8)中的吸附有纳米银粒子的菌体。步骤(1)中，所述的鱼腥草为市售用于食用的新鲜鱼腥草，切成5～10cm长，利于打浆；所述加水体积与鱼腥草重量的比为1～1.5mL/g。所述水可以为自来水，蒸馏水，去离子水等，所述打浆可以使用家用或工业用打浆机或者搅拌器。所述固液分离方法可以是过滤或离心。步骤(2)或步骤(3)中，硫酸铵粉末在50～60rpm搅拌速率、冰水浴条件下加入。步骤(4)中，所述离心的条件为10000～11000rpm、4℃下，离心10～15min，所述滤膜孔径为0.45或0.22μm。溶解沉淀使用的水体积没有特别要求，能够完全溶解沉淀即可，优选的，使用的体积为能溶解沉淀的最小体积。步骤(5)中，所述过凝胶色谱柱纯化的条件为：凝胶柱填料sephdexG25，有效分子量为1000-5000Da，洗脱流动相为水，用量8～10柱体积，流速为0.10～0.12BV/min。步骤(6)中，所述的AgNO3水溶液，其终浓度为0.9～1.1mM，优选为1mM，所述室温静置条件为：自然光照，放置时间4～5h；所述AgNO3溶液，可事先配制，浓度可为10～100mM，按一定比例与步骤(5)中的鱼腥草提取物纯化组分混合。步骤(7)中，所述的真菌菌株为半乳糖地霉GalactomycesgeotrichumKG-1，CGMCCNo.11127，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2015年7月31日，保藏信息见专利文件CN105087280A。步骤(7)中，所述的真菌通过如下步骤获得：(A)真菌培养：将斜面保存的半乳糖地霉GalactomycesgeotrichumKG-1接种到YPD培养液中，100～120rpm、25～28℃，培养2～3天，得到发酵液；(B)收集菌体：将步骤(A)得到的发酵液，4层医用纱布过滤分离菌体，菌体用去离子水洗涤至滤过液无颜色，或者发酵液以2500～3000rpm离心10～12min，弃去上清，去离子水悬浮菌体沉淀至上清无颜色，收集湿菌体。步骤(8)中，所述的纳米银溶胶和菌体混合吸附条件为：以纳米银溶胶溶液悬浮菌体混匀，至菌体密度1～5×106孢子/ml，25～28℃静置2～3h。步骤(9)中，所述的收集吸附物条件为：2500～3000rpm，优选2500rpm，离心10～15min，优选10min，所得沉淀即为吸附有纳米银粒子的菌体。有益效果：纳米银具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等生物活性，目前在很多领域都有广泛应用，纳米银的制备方法很多。物理法简单，所得产品杂质少，但是对仪器设备要求较高，生产费用昂贵。化学法则需要使用各种还原剂、络合剂、保护剂等来控制粒子尺寸、形貌及稳定性，容易造成化学试剂的残留。本专利技术采用的生物制备及吸附收集法操作简单，经济可行，既不需要昂贵精密的设备，也不需要使用有害试剂，解决了一般生物法杂质多、富集困本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备收集纳米银的生态方法，包括如下步骤：(1)将鱼腥草洗净，加水打浆，固液分离后取上清，得到鱼腥草汁；(2)将步骤(1)得到的鱼腥草汁中加入硫酸铵粉末至终浓度为48～52％饱和度，进行沉淀，保留上清；(3)向步骤(2)得到的上清中加入硫酸铵粉末至终浓度为78～82％饱和度，进行沉淀，保留沉淀；(4)以水溶解步骤(3)中得到的沉淀，离心并以滤膜过滤，得到鱼腥草粗提取物溶液；(5)将步骤(4)中得到的粗提物，过凝胶色谱柱纯化得到鱼腥草提取物纯化组分；(6)在步骤(5)中得到的鱼腥草提取物纯化组分中加入AgNO3水溶液，室温静置，得到纳米银溶胶；(7)将真菌菌株接种培养，收集并洗涤菌体；(8)将步骤(6)得到的纳米银溶胶和步骤(7)得到的菌体混合，静置；(9)收集步骤(8)中的吸附有纳米银粒子的菌体。

【技术特征摘要】
1.一种制备收集纳米银的生态方法，包括如下步骤：(1)将鱼腥草洗净，加水打浆，固液分离后取上清，得到鱼腥草汁；(2)将步骤(1)得到的鱼腥草汁中加入硫酸铵粉末至终浓度为48～52％饱和度，进行沉淀，保留上清；(3)向步骤(2)得到的上清中加入硫酸铵粉末至终浓度为78～82％饱和度，进行沉淀，保留沉淀；(4)以水溶解步骤(3)中得到的沉淀，离心并以滤膜过滤，得到鱼腥草粗提取物溶液；(5)将步骤(4)中得到的粗提物，过凝胶色谱柱纯化得到鱼腥草提取物纯化组分；(6)在步骤(5)中得到的鱼腥草提取物纯化组分中加入AgNO3水溶液，室温静置，得到纳米银溶胶；(7)将真菌菌株接种培养，收集并洗涤菌体；(8)将步骤(6)得到的纳米银溶胶和步骤(7)得到的菌体混合，静置；(9)收集步骤(8)中的吸附有纳米银粒子的菌体。2.如权利要求1所述一种制备收集纳米银的生态方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的鱼腥草为用于食用的新鲜鱼腥草，切成5～10cm长，所述加水体积与鱼腥草重量的比为1～1.5mL/g。3.如权利要求1所述制备收集纳米银的生态方法，其特征在于：步骤(2)或步骤(3)中，硫酸铵粉末在50～60rpm搅拌速率、冰水浴条件下加入。4.如权利要求1所述制备收集纳米银的生态方法，其特征在于，步骤(4)中，所述离心的条件为10000～11000rpm、4℃下，离心10～15min，所述滤膜孔径为0.45或0.22μm。5.如权利要求1所述制备收集纳米银的生态方法，其特征在于，步骤(5)中，所述过凝胶色谱柱纯化的条件为：凝胶柱填料sephdexG...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小莉，周剑忠，夏秀东，李莹，王英，张丽霞，黄自苏，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32