[發(fā)明專利]一種利用超耐硒微生物制備紅色單質(zhì)硒的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210167650.6
• 申請日: 2012-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN102703513A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭祚全;黃劍鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 彭祚全
• 主分類號(hào): C12P3/00
• 分類號(hào): C12P3/00;C12R1/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用超耐硒微生物制備紅色單質(zhì)硒的方法。

背景技術(shù)

目前已報(bào)道能耐受亞硒酸鈉的微生物主要有：大腸桿菌、羅爾斯通氏菌CH34、深紅紅螺菌、莢膜紅細(xì)菌、熒光假單胞菌、固氮紅細(xì)菌、酵母菌等。但耐受硒的濃度不高，如羅爾斯通氏菌CH43可耐受亞硒酸鈉的濃度為6mmol／L，大腸桿菌耐受亞硒酸鈉的濃度最高為20mmol／L。王東亮等（2007）報(bào)告一株對亞硒酸鈉具有高耐受性，且能將亞硒酸鈉還原為紅色單質(zhì)硒的光合細(xì)菌S3，經(jīng)鑒定為固氮紅細(xì)菌，其耐硒能力達(dá)125mM,高于此濃度就無法生長了。酵母具有較高富集和轉(zhuǎn)化硒的能力，通常為300μg/g?左右，通過梯度耐硒馴化、DES化學(xué)誘變和紫外誘變，對硒的耐受量可提高到1026.96μg/g。李子超等（2011）在進(jìn)行沼澤紅假單胞菌對亞硒酸鹽還原脫毒的研究時(shí)，亞硒酸鹽添加量為25mg/L。

Grerbisu.et.al（1995）報(bào)告細(xì)菌在亞硒酸鈉濃度為0.6-5mM之間時(shí)，芽胞桿菌能將亞硒酸鈉還原為單質(zhì)硒。李瑞萍等（2005）報(bào)告芽胞桿菌ＨＢＳ４對亞硒酸鈉有較高的生物耐受性，在亞硒酸鈉濃度高達(dá)11mM仍能生長，但隨著硒濃度的增高，對細(xì)菌的抑制作用增強(qiáng)。

某些微生物對硒有耐受性，原因是將無機(jī)硒轉(zhuǎn)化成為無毒或低毒的膠體狀態(tài)的紅色單質(zhì)硒。1985年，Nuttal就曾提出膠體狀態(tài)紅色單質(zhì)硒在特定環(huán)境下具有生物活性的假說。近年來實(shí)驗(yàn)證實(shí)，生物還原得到的紅色單質(zhì)硒或紅色元素硒是一種以蛋白質(zhì)為核，紅色單質(zhì)硒為膜的硒—蛋白復(fù)合物，直徑小于200nm，毒性小，對熱穩(wěn)定，被認(rèn)為是硒生物解毒的方式。微生物在硒的代謝中通過一系列氧化還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)硒的不同價(jià)態(tài)的轉(zhuǎn)換，起到對硒的解毒作用，并減少對細(xì)菌本身的毒害。這種紅色單質(zhì)硒在免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、延緩衰老和抑制腫瘤等方面都有很好的生物活性，體外清除羥基自由基效率為無機(jī)硒的5倍，有機(jī)硒的2.5倍，且毒性只有亞硒酸鈉的1/7，在硒的生物活性利用方面具有較高的研究和應(yīng)用價(jià)值。

鄭青山等（2002）研究發(fā)現(xiàn)，紅色單質(zhì)硒能明顯抑制煙草特異性亞硝胺類化合物誘發(fā)人支氣管上皮細(xì)胞產(chǎn)生的活性氧自由基，并能直接或間接清除人胚肺上皮細(xì)胞癌變過程中產(chǎn)生的O2?和H2O2，揭示紅色單質(zhì)硒對煙草特異性亞硝胺類化合物所致細(xì)胞的氧化損傷有保護(hù)作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種安全有效的利用超耐硒微生物制備紅色單質(zhì)硒的方法。

本發(fā)明一種利用超耐硒微生物制備紅色單質(zhì)硒的方法，其特征在于包含以下步驟：

a.選育目標(biāo)菌株：

將2克—5克取自硒礦區(qū)的硒礦渣、土壤等樣品，加入到500毫升肉湯培養(yǎng)基中置于35℃進(jìn)行增菌培養(yǎng)6小時(shí)，用接種環(huán)挑取肉湯菌液接種到營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上，置35℃培養(yǎng)24—48小時(shí)，分離單個(gè)菌落并分別進(jìn)行革蘭氏染色，在1000倍油鏡顯微鏡下選取革蘭氏陽性桿菌，具有橢圓形芽胞，芽胞位于菌體中央，不膨大或稍膨大的芽胞桿菌屬細(xì)菌為目標(biāo)菌株；

b.制備含硒培養(yǎng)基：

在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中添加1.0%葡萄糖，以增加碳的供應(yīng)量，按每毫升培養(yǎng)基含硒800?ug劑量添加亞硒酸鈉制成固體培養(yǎng)基；

c.接種與培養(yǎng)：

將步驟a選定的目標(biāo)菌株用接種環(huán)分別接種到含硒800?ug/?ml、含糖1%的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上，置35℃溫箱中培養(yǎng)，48小時(shí)產(chǎn)生紅色單質(zhì)硒的菌株定為工作菌株；

d.制備紅色單質(zhì)硒：

將步驟c培養(yǎng)基上紅色菌株接種到100毫升肉湯培養(yǎng)基中，置35℃培養(yǎng)6小時(shí)，進(jìn)行再增菌；

e.?生產(chǎn)紅色單質(zhì)硒：

將增菌液接種到含硒量800ug/ml、含葡萄糖1.0%的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上，置35?℃培養(yǎng)24—72小時(shí)，至菌落變大，紅色單質(zhì)硒堆積、整個(gè)培養(yǎng)基變紅時(shí)便可收獲；

f.產(chǎn)品收獲：

將培養(yǎng)基上紅色菌苔刮下置65℃烘箱中干燥既可得產(chǎn)品。

本發(fā)明從高硒區(qū)硒礦床帶樣本中分離到的菌株對亞硒酸鈉普遍具有較高的耐受性，其中2株超耐硒芽胞桿菌，對硒的耐受和還原能力分別超過46500ug/ml和33000ug/ml，實(shí)屬罕見，說明生長在高硒區(qū)、特別是生長在硒礦床帶上微生物，為適應(yīng)高硒生存環(huán)境，對硒具有天然的超強(qiáng)耐受性和還原能力。

本發(fā)明一種利用超耐硒微生物制備紅色單質(zhì)硒的方法系采用在高硒環(huán)境下能正常生存的超耐硒微生物，具有將無機(jī)態(tài)的元素硒還原為紅色單質(zhì)硒的特性，制備低毒及納米級(jí)的有機(jī)硒，具有廣闊的應(yīng)用前景。