一株Providenciasp.DCX在生物合成纳米硒中的应用制造技术

本发明专利技术提供一株Providencia sp.DCX在生物合成纳米硒中的应用，菌株DCX利用LB培养基生长，培养条件为150r/min、30℃，pH为5

【技术实现步骤摘要】
一株Providencia sp.DCX在生物合成纳米硒中的应用


[0001]本专利技术属于微生物
，具体涉及一株Providencia sp.DCX在生物合成纳米硒中的应用。

技术介绍

[0002]硒是地壳中含量位于第30位的天然非金属元素，常以硒酸盐、亚硒酸盐等可溶形式以及单质硒的形式存在于自然界中。硒是人体内必需的微量元素也是生命的基础，目前已在人体内检测到25种硒蛋白。近年来，由于硒具有抗氧化、抗癌、抗菌等方面的特点，逐渐成为研究热点。已有研究证明，硒的安全阈值特别小，世界卫生组织定义成人每天硒摄入量小于40μg为硒缺乏，大于400μg即为硒中毒。硒酸根、亚硒酸根具有一定的毒性，常见于矿山废水、染料废水中，会造成严重的水体污染，对人体健康造成威胁。相比而言，纳米硒的毒性较小，被应用在医药、吸附、光催化等领域。目前常见的将有毒的含硒化合物转化为纳米硒的方法有化学法和生物法。通过化学过程合成纳米硒通常会产生有毒化合物，价格昂贵，并对环境不友好。因此，人们对更经济、环保的制备纳米硒的生物法越来越感兴趣。目前已经有很多关于微生物或其分泌物还原Se(IV)生成单质纳米硒的报道。NasrinMollania等人探究了Enterobactersp.Strain在72h内将亚硒酸钠还原为红色纳米硒的最佳条件。SiddharthaNarayanBorah等人利用一株从煤矿覆岩渗滤液中分离出的Bacillusparamycoides.SP3在72h内合成粒径单一的球形纳米硒。虽然已开发的具有合成纳米硒能力的微生物资源很多，但合成效率高的较少。

技术实现思路

[0003]为克服现有技术的不足，本专利技术提供一株Providencia sp.DCX(普罗维登斯菌)在生物合成纳米硒中的应用。本专利首次探究了菌株DCX合成纳米硒的最佳条件，并考察了其对亚硒酸钠的耐受能力，菌株Providencia sp.DCX能在17h内对1mMNa2SeO3还原率达100％，在生物合成纳米材料领域中具有重要应用价值。并考察了不同亚硒酸钠浓度对菌株Providencia sp.DCX生长和还原Na2SeO3能力的影响。此外，本专利技术利用UV
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Vis、TEM等技术对合成的纳米粒子进行表征，并考察了菌株DCX还原亚硒酸盐的动力学曲线。分析菌株DCX在还原Na2SeO3合成纳米硒的过程中胞外聚合物含量的变化，对合成纳米硒的过程进行初步探究，这对优化菌株还原亚硒酸盐有重要实际意义。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]一株Providencia sp.DCX在生物合成纳米硒中的应用，所述Providencia sp.DCX菌株利用LB培养基生长，培养条件为150r/min，30℃，pH为5
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9，接菌量2％，接种时向LB培养基中加入亚硒酸钠母液，所述体系(LB培养基)中亚硒酸钠的浓度为1
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30mM，所述Providencia sp.DCX从4h开始合成纳米硒。
[0006]所述Providencia sp.DCX培养4
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24h。
[0007]体系中亚硒酸钠浓度为1mM，pH＝6，菌株的生长和还原能力最好。
[0008]所述亚硒酸钠母液的浓度为1M。
[0009]所述纳米硒为球形，粒径为150
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200nm。
[0010]所述LB培养基的配方为NaCl 10g/L，蛋白胨10g/L和酵母浸粉5g/L。
[0011]所述菌株DCX合成纳米硒的反应可分为两个阶段，吸附阶段和反应阶段，反应阶段中溶液中的SeO
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浓度与时间呈线性关系，满足线性方程式：y＝
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17.07181x+286.5289，其中R2＝0.9790。
[0012]所述菌株DCX在合成纳米硒过程中其胞外分泌的EPS和GSH与纳米硒的合成量相关。反应8h时，此时反应体系颜色开始由无色转变为橙色，而此时反应体系中EPS的含量达到最小而GSH含量达到最大。由此推测GSH可能参与了纳米硒的还原过程，而EPS可能是细胞自身的保护机制使其免受SeO
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的毒性作用。
[0013]本专利技术的有益效果是：菌株Providencia sp.DCX对亚硒酸钠的耐受浓度能高达到30mM，在Na2SeO3浓度为1
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30mM条件下均能合成球形纳米硒颗粒，体系pH 5
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9时，菌株Providencia sp.DCX均能合成纳米硒颗粒，这表明菌株DCX合成纳米硒的能力受到的外界干扰较小，其中在Na2SeO3浓度为1mM，pH为6时，菌株Providencia sp.DCX的生长和还原能力最好，在17h内对1mM Na2SeO3还原率为100％，且对菌株的全程生长具有促进作用。此外在菌株Providencia sp.DCX还原亚硒酸钠的过程中有胞外EPS和GSH等物质的参与。因此该专利技术在生物合成纳米材料领域中具有重要应用价值。
附图说明
[0014]图1体系不同Na2SeO3浓度下菌株DCX合成纳米硒的生长曲线。
[0015]图2不同Na2SeO3浓度下菌株DCX合成纳米硒的紫外全波扫描图。
[0016]图3不同pH对菌株DCX合成纳米硒的影响。
[0017]图4不同Na2SeO3浓度下菌株DCX合成纳米硒的TEM图。
[0018]图5菌株DCX对1mM Na2SeO3的还原曲线。
[0019]图6菌株DCX体系内EPS含量变化图。
[0020]图71mM Na2SeO3条件下菌株DCX的GSH含量变化曲线。
具体实施方式
[0021]实施例1：体系不同Na2SeO3浓度下菌株DCX合成纳米硒的生长曲线
[0022]菌株Providencia sp.DCX采用121℃，20min高压灭菌的LB培养基(NaCl10g/L、蛋白胨10g/L、酵母粉5g/L、pH 7.0)，在30℃，150r/min下培养，接菌量为2％。接菌时，分别在培养基中加入母液为1mol/L的Na2SeO3水溶液，得到培养基中浓度分别为0、1、5、10、20和30mM的Na2SeO3溶液。在不同Na2SeO3浓度的溶液中，菌株DCX的生长情况如图1。从图中曲线可知，菌株生长12h进入稳定期，2
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12h为对数生长期，与不加入Na2SeO3水溶液相比，1mM的Na2SeO3对菌株的全程生长具有促进作用。较高浓度的Na2SeO3(10
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30mM)会对菌株的生长产生明显的抑制作用。
[0023]实施例2：不同Na2SeO3浓度下菌株DCX合成纳米硒的紫外全波扫描图
[0024]将实施例1中反应24h后的菌液于8000r/min离心5min，将胞外合成的纳米硒颗粒及菌体收集于沉淀中，用超纯水清洗2
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3次，并用5mL PBS重悬菌体。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株Providencia sp.DCX在生物合成纳米硒中的应用，其特征在于：所述Providencia sp.DCX菌株利用LB培养基生长，培养条件为150r/min、30℃，pH为5
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9，接菌量2％，接种时向LB培养基中加入亚硒酸钠母液，所述体系中亚硒酸钠的浓度为1
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30mM，所述Providencia sp.DCX从4h开始合成纳米硒。2.如权利要求1所述的一株Providencia ...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲媛媛，杨颖，戴春晓，荆佳维，范书伶，孙璐，于彬，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：