[發明專利]一株馬利亞霉菌及其在金納米材料合成中的應用

有效

• 申請號: 201510018664.5
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104673679B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 曲媛媛;李會杰;張旭旺;沈文麗;厲舒禎;王經偉;張照婧;馬橋;劉紫嫣;李端行;周集體
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12P3/00;C12R1/645
• 代理公司: 大連星海專利事務所21208
• 代理人: 花向陽

技術領域

本發明屬于生物技術領域，涉及一株馬利亞霉菌 (Mariannaea sp. HJ) 及其在金納米材料合成中的應用。

背景技術

金納米顆粒 (AuNPs) 具有高度的穩定性和獨特的光電、光熱性能，在信息存儲、化學傳感、醫學成像、藥物運輸以及生物標記等領域得到廣泛應用。傳統物理合成方法需要復雜的儀器及高能耗的實驗條件，化學合成方法中使用的封端劑和有機溶劑則不利于金納米顆粒在生物醫學領域的應用，并且對環境造成負面的影響。微生物在自然界分布廣泛、生長繁殖迅速，且易分離培養，合成金納米顆粒過程相對溫和、環境友好、綠色低毒，被譽為“納米材料加工廠”。

真菌是一類重要的微生物資源，相比較細菌而言，可以大量分泌合成納米顆粒相關的胞外酶、多肽類物質及次級代謝產物等，合成的納米顆粒產量高、易與真菌分離，可用于納米顆粒的大規模生產。目前已有研究表明真菌及其代謝產物還原Au³⁺/Au⁺合成金納米顆粒。如Verticillium sp.能還原Au³⁺，在細胞表面形成尺寸均一、單分散性良好的金納米顆粒。從尾礦池中分離出的酵母菌Pichia jadinii和HAuCl₄反應后能生成紫色的金納米顆粒。Penicillium sp.細胞濾出液和HAuCl₄反應細胞外合成金納米顆粒僅用1 min，全細胞反應胞內合成金納米顆粒也僅需8 h。Yarrowia lipolytica NCIM 3589在pH 7和pH 9下合成的金納米顆粒平均粒徑約為15 nm且形狀不規則，而在pH 2條件下顆粒尺寸增大并在胞外不斷聚集，最終形成規則的球形和六邊形結構。本專利涉及的馬利亞霉菌 (Mariannaea) 是一種廣泛存在的真菌，通常從土壤、腐爛的植物以及水底沉積物等環境中分離得到，而關于馬利亞霉菌合成金屬納米顆粒的研究至今還未見報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一株馬利亞霉菌，以及采用該菌株催化HAuCl₄合成金納米顆粒的方法，該菌株在生物合成納米材料領域具有應用價值。

本發明涉及一株馬利亞霉菌 (拉丁文分類命名為：Mariannaeasp. HJ)，所述菌株保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏單位地址為北京市朝陽區北辰西路1號院3號，其登記入冊編號為CGMCC No. 10030，保藏日期為2014年12月04日；菌株的26S rRNA基因序列在GenBank數據庫中的登錄號為KP330204。

該菌株分離自本溪鋼鐵焦化廠的活性污泥，生長采用的培養基為改良馬丁液體培養基，液體培養基的組成為：葡萄糖1 g/L，(NH₄)₂SO₄ 1 g/L，MgSO₄ 0.5 g/L，K₂HPO₄ 1 g/L，四環素0.05 g/L；pH 7。在30℃，150 r/min條件振蕩培養54 h生長至穩定期，穩定期菌絲體聚集成白色小球狀。所述固體培養基為對應液體培養基中加入2% (W/V) 瓊脂；液體培養基和固體培養基均在115℃濕熱滅菌20 min后使用。

所述菌株能催化HAuCl₄合成球形或六邊形形態的金納米顆粒。該菌株具有合成金納米顆粒的能力：將0.2 g濕菌絲體加入到2 mL的1.0 mmol/L HAuCl₄溶液中，在30℃，150 r/min條件共孵育24 h后可生成球形、六邊形等不同形態的金納米顆粒。

本發明的有益效果是：菌株HJ分離自本溪鋼鐵焦化廠的活性污泥，在改良馬丁培養基中生長的最適溫度為30℃，最適pH為7，該菌株可催化HAuCl₄合成不同形態的金納米顆粒。該菌株擴展了真菌在納米材料綠色合成中的應用，為金納米材料的生物制備提供一種新的微生物資源，在生物合成納米材料領域中具有應用價值。

附圖說明

圖1馬利亞霉菌HJ 26S rRNA基因序列系統發育樹。

圖2馬利亞霉菌HJ生長曲線。

圖3馬利亞霉菌HJ的SEM掃描圖。

圖4不同pH對馬利亞霉菌HJ生長的影響。

圖5不同溫度對馬利亞霉菌HJ生長的影響。

圖6馬利亞霉菌HJ合成金納米顆粒紫外-可見光全波長掃描。

圖7馬利亞霉菌HJ合成金納米顆粒的TEM表征。

具體實施方式