一种银纳米材料及其生物制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种银纳米材料及其生物制备方法与应用。该方法采用分离自铁皮石斛根部的内生真菌

【技术实现步骤摘要】
一种银纳米材料及其生物制备方法与应用
本专利技术涉及银纳米材料的制备与应用领域，具体涉及银纳米材料的生物制备方法与应用。
技术介绍
金属纳米材料由于其在光电子、催化、传感器和生物等领域潜在的应用，已成为近十几年人们研究的重要方向之一。其中，纳米银作为一种新兴的功能材料，因具有独特的物理化学性质，在纳米光电器件、生物标记、表面增强拉曼和生物医药复合材料的研究领域备受关注。抑菌材料可分为天然、有机和无机抑菌材料三大类型。天然生物抑菌材料来源于自然提取物，无毒或低毒，但持久性差，且受到加工条件的限制，还不能成为抑菌剂的首选。有机抑菌材料主要分为有机酸类、酚类、季铵盐类等，通过作用于细菌的细胞壁和细胞膜、生化反应酶、遗传物质等，抑制有害细菌、霉菌的生长和繁殖。有机抑菌材料的缺点是稳定性差，易水解，会产生二次污染，有毒性，难以控制缓释性。为了避免有机抑菌材料的缺点，研究者逐渐将目光投向了无机抑菌材料。无机抑菌材料主要是借助金属本身所拥有的抑菌性能，选取沸石、硅胶等多孔材料作为基体，将上述金属经过物理吸附或离子交换等方法负载于基体的表面或孔道内，再将其引入到抑菌产品中。无机抑菌材料优点突出，最明显的是毒性低，耐热性好，持续时间长，抗菌谱广，是商业前景良好的抗菌剂品种。无机抑菌剂可分为光催化材料、含金属离子材料、稀土类材料、天然矿石、贝壳类。当前普遍使用Ag+、Cu2+和Zn2+作为金属系无机抑菌材料的金属粒子组分。微量的Ag+、Cu2+和Zn2+对人体是有益的，却对微生物有破坏作用，银离子的抑菌性能最强，锌离子最弱，所以银系无机抑菌剂的应用最为广泛。银是一种历史悠久的抑菌剂，人们在古代就开始使用银器具保存食品，到20世纪初，硝酸银溶液就被外科创始人之一Halstead用于处理伤口和烫伤。无机抑菌材料的制备目前有物理、化学、生物方法，由于化学和物理方法制备涉及到有毒或放射性试剂，而生物方法因其具有可靠、绿色特点，成为近年来银纳米技术发展的趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种银纳米材料，该银纳米材料为圆形或椭圆形的纳米颗粒材料，分散性好，粒度分布窄，颗粒粒径为16～46nm，且具有良好的抑菌效果。本专利技术的目的还在于提供所述的一种银纳米材料的生物制备方法，该方法采用分离自铁皮石斛根部的内生真菌FusariumsolaniD07(保藏号CCTCCNO.M2017145)生物胞外合成所述银纳米材料，反应条件温和、易于控制。本专利技术的目的还在于提供所述的一种银纳米材料在制备抑菌材料中的应用，由于所述银纳米材料具有良好的抗菌活性，因此将该银纳米材料应用于抑菌材料的制备中，具有良好的应用前景。本专利技术的目的通过如下技术方案实现。一种银纳米材料的生物制备方法，包括如下流程：FusariumsolaniD07菌株活化→种子培养液→发酵培养→抽滤获取菌丝→菌丝于无菌去离子水中培养→抽滤获取滤液→加入AgNO3反应→材料获取。一种银纳米材料的生物制备方法，具体包括如下步骤：(1)将铁皮石斛内生真菌菌株活化后，进行种子液培养，将得到的种子液再进行发酵培养；(2)将步骤(1)最终得到的培养液进行抽滤，无菌去离子水冲洗，获得的菌丝于无菌去离子水中培养后，再次抽滤，往得到的滤液中加入AgNO3进行反应；反应结束后，离心、收集沉淀，得到所述银纳米材料。进一步地，步骤(1)中，所述铁皮石斛内生真菌菌株分离自铁皮石斛根部，拉丁名为FusariumsolaniD07，于2017年3月27日保藏于中国典型培养物保藏中心(湖北省武汉市武昌路珞珈山武汉大学，邮编430072)，保藏号为CCTCCNO.M2017145。进一步地，步骤(1)中，所述活化是在无菌条件下，采用试管斜面培养方法于28±1℃活化培养48～72小时，培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)。进一步地，步骤(1)中，所述种子液培养是在无菌条件下，采用马铃薯葡萄糖水培养基(PDB)，于28±1℃、转速120rpm摇床培养48～72小时。进一步地，步骤(1)中，所述发酵培养是在无菌条件下，将得到的种子液按照10v％的接种量接入液体培养基中，于温度28±1℃、转速120rpm条件下培养3～4天。进一步地，步骤(2)中，所述无菌去离子水采用Milli-Q去离子水。进一步地，步骤(2)中，所述在无菌去离子水中培养是在无菌条件下，温度28±1℃、转速120rpm条件下培养24～48h。进一步地，步骤(2)中，所述加入AgNO3进行反应过程中，保持加入的AgNO3的浓度在1mmol/L。进一步地，步骤(2)中，所述反应是在室温、转速120rpm的条件下反应24～48h。进一步地，步骤(2)中，所述离心是在温度4℃、12000g离心20min。所述活化、种子液培养、发酵培养、抽滤以及无菌去离子水中培养的过程，均是在无菌条件下进行。本专利技术银纳米材料的制备原理：在FusariumsolaniD07菌株的生长培养过程中，FusariumsolaniD07菌株会产生还原酶，该还原酶促使Ag+离子被还原为Ag，生成所述的银纳米材料。由上述任一项所述制备方法制得的一种银纳米材料，为圆形或椭圆形纳米颗粒材料，颗粒的粒径为16～46nm。所述的一种银纳米材料具有良好的抗菌活性，对于包括热带假丝酵母、蜡样芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、产碱杆菌以及沙门氏菌在内的测试菌均有较好的抑制作用；将所述银纳米材料应用于抑菌材料的制备，包括抗菌膜涂料的开发制备。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术提供了银纳米材料的生物制备方法，工艺过程简单易行，反应条件温和、易于控制，且采用生物方法制备银纳米材料，避免了化学、物理方法中的有毒或放射性试剂，具有可靠、绿色的优点；(2)本专利技术的银纳米材料为圆形或椭圆形的纳米颗粒材料，分散性好，粒度分布窄，且具有良好的抑菌效果，将银纳米材料应用于抑菌材料的制备中，具有良好的应用前景。附图说明图1为实施例1中加入AgNO3的细胞滤液在紫外-可见分光光度计下的440nm特征吸收曲线图；图2为实施例1中制备的银纳米材料的透射电子显微镜图。具体实施方式以下结合具体实施例和附图对本专利技术技术方案作进一步阐述，但本专利技术不限于此。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件、实验室手册中所述的条件或按照制造厂商所建议的条件。本专利技术具体实施例中采用的铁皮石斛内生真菌菌株FusariumsolaniD07于2017年3月27日保藏于中国典型培养物保藏中心(湖北省武汉市武昌路珞珈山武汉大学，邮编430072)，保藏号为CCTCCNO.M2017145；该菌株的核糖体内转录间隔区(ITS)和5.8S核糖体RNA编码基因(5.8SrDNA)如SEQIDNo.1所示。本专利技术具体实施例中的银纳米材料的抑菌活性采用如下方法进行测试观察，具体流程如下：病原菌菌株活化→种子液培养→平板涂布接种→含银纳米材料滤纸片接种→培养→抑菌效果观察。实施例1银纳米材料的生物制备，制备流程如下：FusariumsolaniD07菌株活化→种子培养液→发酵培养→抽滤获取菌丝→菌丝于无菌去离子水中培养→抽滤获取滤液→加入AgNO3反应→材料获取。具体制备过程包括如下步骤：(1)取铁皮石斛内生真菌菌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种银纳米材料的生物制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将铁皮石斛内生真菌菌株活化后，进行种子液培养，将得到的种子液再进行发酵培养；（2）将步骤（1）最终得到的培养液进行抽滤，无菌去离子水冲洗，获得的菌丝于无菌去离子水中培养后，再次抽滤，往得到的滤液中加入AgNO3进行反应；反应结束后，离心、收集沉淀，得到所述银纳米材料。

【技术特征摘要】
1.一种银纳米材料的生物制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将铁皮石斛内生真菌菌株活化后，进行种子液培养，将得到的种子液再进行发酵培养；（2）将步骤（1）最终得到的培养液进行抽滤，无菌去离子水冲洗，获得的菌丝于无菌去离子水中培养后，再次抽滤，往得到的滤液中加入AgNO3进行反应；反应结束后，离心、收集沉淀，得到所述银纳米材料。2.根据权利要求1所述的一种银纳米材料的生物制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述铁皮石斛内生真菌菌株分离自铁皮石斛根部，拉丁名为FusariumsolaniD07，保藏号为CCTCCNO.M2017145。3.根据权利要求1所述的一种银纳米材料的生物制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述活化是在无菌条件下，采用试管斜面培养方法于28±1℃活化培养48~72小时，培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基。4.根据权利要求1所述的一种银纳米材料的生物制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述种子液培养是在无菌条件下，采用马铃薯葡萄糖水培养基，于28±1℃、转速120rpm摇床培养48~72小时。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄文勇，王洪峰，曾英杰，宗敏华，蒲磊，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44