[發明專利]一種利用棘孢木霉菌合成納米銀的方法

在審

• 申請號: 201510367573.2
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN105039419A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 趙蕾;張嬌嬌
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: C12P3/00
• 分類號: C12P3/00;C12R1/885
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

技術領域

本發明涉及納米材料領域，具體涉及一種利用棘孢木霉菌合成納米銀的方法。

背景技術

納米材料由納米粒子組成，納米粒子是指尺寸1-100nm間的粒子。它具有表面效應、小尺寸效應、介電限域效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應，因而顯示出不同于常規材料的熱、光、電、磁、力、催化和敏感等特性。納米銀就是將粒徑做到納米級的金屬銀單質。由于納米銀具有很穩定的物理和化學性能，因此被廣泛應用于催化劑材料、電池電極材料、低溫導熱材料、導電漿料、抗菌材料以及醫用材料。

納米材料因其獨特的性能已廣泛應用于各個醫學領域，納米銀具有抑菌和殺菌的作用，從而可以作為抗生素得到應用。研究人員以金黃色葡萄菌和大腸桿菌為測試菌，采用紙片擴散法，研究納米銀與其他抗生素的聯合治療效果，發現其可以增強阿莫西林，紅霉素和克林霉素的抗菌活性。此外，涂抹納米銀的生物材料無細胞毒性，可以將其用于關節置換手術。研究還發現，納米銀具有抗病毒和抗癌活性，例如，猴痘病毒是一種臨床表現與天花類似的人類病原體，在抗病毒的試驗中，表現出對其的抗性。利用納米粒子作為藥物載體來治療癌癥是最近研究的熱點。并可作為藥物載體來應用，還可用于主動和被動靶向藥物。納米銀廣闊的應用前景，使得其制備技術迅速發展。目前主要合成納米銀的主要方法是物理法和化學方法，物理法對儀器設備要求苛刻，生產費用成本較高，耗能高，且獲得的產品較單一；化學法需使用較多的還原劑，而這些化合物價格昂貴、毒性強，副反應殘留較多，且污染嚴重。由于綠色化學概念的普及，納米銀的合成也向無毒和環境友好的方向發展。因此，目前納米銀的生物合成主要采用微生物和植物等生物材料進行，與傳統的物理和化學合成方法相比，生物合成方法具有很多優點，是一種清潔、無毒、環境友好、可持續發展的合成方法，逐漸成為納米銀合成的主要方式。

迄今為止，已發現原核生物和真核生物中的多個物種具有在細胞內或者細胞外合成納米銀的能力。利用真菌合成納米銀是近幾年來發展起來的方法，并取得了很大進展。Vigneshwaran等的研究表明，當將黃曲霉與硝酸銀共同孵育時，在其細胞壁上可生成Ag納米晶。研究報告發現，存在某些致病性真菌如Fusariumoxysporum、Aspergillusfumigatus，致病菌素的存在造成其合成的納米銀對某些植物或人具有致病性。與細菌和酵母相比，真菌的優勢在于能分泌大量的酶，分離過程簡單，并且利用真菌分泌的酶可實現單分散性納米晶的制備，而且可實現對晶體形貌的控制。木霉菌是一種無致病性的生防真菌，廣泛應用于農業生產，其代謝產物硝酸還原酶在微生物體內氮素循環中起到電子載體的作用，可將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，該催化體系中，能夠將銀離子還原生成納米銀。但在利用真菌合成納米銀的實際應用過程中，目前尚存在合成速度慢，產率低的弊端。

發明內容

為了解決現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是提供一種利用棘孢木霉菌合成納米銀的方法，該方法利用硝酸鉀作為誘導物，利用棘孢木霉菌快速高效合成納米銀。

為了解決以上技術問題，本發明的技術方案為：

一種利用棘孢木霉菌合成納米銀的方法，包括如下步驟：在棘孢木霉菌培養上清液中加入銀離子和硝酸鹽，使銀離子的濃度為1-5mmol/L，硝酸鹽的濃度為0.1-0.15mol/L，26-30℃下避光培養，培養時間為24-72h，即得納米銀。

優選的，所述硝酸鹽為硝酸鉀，所述硝酸鉀的濃度為0.1mol/L，培養的時間為2d。

優選的，所述避光培養是在恒溫震蕩培養箱中進行的。

優選的，所述棘孢木霉菌的培養上清液的獲得方法，包括如下步驟：

1)木霉菌孢子懸液的制備：將木霉菌株接種于培養基平板上進行培養后，得到木霉菌孢子，取適量孢子，制得孢子懸液；

2)KNO₃最佳濃度的確定：取上述相同體積的孢子懸液接種到相同體積的含有不同濃度的KNO₃的PDB液體培養基中，培養，每隔設定時間進行取樣，測定上清液的硝酸還原酶活性，進而確定KNO₃的最佳濃度；

3)棘孢木霉菌的培養：將孢子懸液接種于含有最佳濃度KNO₃的液體培養基中，培養；得到棘孢木霉菌培養上清液。

優選的，步驟1)中，所述的培養基為土豆培養基，土豆培養基由以下重量份的組分組成：馬鈴薯19.5-20.5份，葡萄糖1.5-2.5份，瓊脂1.5-2份，去離子水99.5-100.5份。

優選的，步驟1)中，培養的溫度為26-30℃，培養的時間為3-5d。