[發明專利]一種利用地衣芽孢桿菌生物合成納米硒的方法

有效

• 申請號: 201610014547.6
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105420280B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 彭鋒;韓江學
• 申請（專利權）人: 四川中農和潤科技有限公司
• 主分類號: C12P3/00
• 分類號: C12P3/00;C12N1/20;C12R1/10
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明公開了一種利用地衣芽孢桿菌生物合成納米硒的方法，包括斜面種子培養、一級種子培養、二級種子培養和發酵生產。本發明選用的地衣芽孢桿菌，能耐高濃度的亞硒酸鹽，最高能耐2000mg/L的亞硒酸鈉，且轉化亞硒酸鈉成紅色活性納米硒的效率高達80%以上；本發明選用的地衣芽孢桿菌，其菌種屬于益生菌，使用安全，可直接作為飼料添加劑添加到畜禽飼料里，用這種菌種生產出來的納米硒飼喂畜禽可生產出富硒肉食品供人類食用；本發明選用的地衣芽孢桿菌，其培養時所需培養基和培養條件要求簡單，培養成本低，且利用地衣芽孢桿菌生物合成納米硒的方法具有操作簡單、制備方便、成本低等優點，適用于工業化大規模生產。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種利用地衣芽孢桿菌生物合成納米硒的方法。

背景技術

硒是必要的微量元素，對生物體的健康具有很大的重要性。硒是硒蛋白的重要組成部分，在其結構和酶中充當重要的角色，作為一種抗氧化劑和催化劑生成的活躍甲狀腺激素就是最好的例子。在人體中，硒能促進免疫系統的正常運行、有效抑制艾滋病毒的擴增，同時還可以增強精子活力、提高繁殖性能、降低流產的概率以及抗癌作用。硒缺乏通常容易使身體進入不良情緒狀態，從而易患疾病和感染病毒。

人體的硒主要來自于動植物食品，而我國72%的土壤缺硒（≤0.6mg/kg），屬嚴重缺硒的國家，人們從日常飲食中攝入的硒比較少，容易引起克山病等疾病，因此需要額外補充硒來滿足人類健康需求。

在自然界中，硒主要以三種形態存在，無機硒（如亞硒酸鈉）、有機硒（麥芽硒、硒酵母等）和納米硒（粒徑在5-200nm的零價硒），但它們的生物活性和生理毒性并存，在補充硒時需要綜合考慮活性與毒性的因素。在急性毒性（LD50）標準方面，無機硒為15mg/kg，有機硒為30-40 mg/kg，納米硒則高達113 mg/kg。在亞慢毒性方面，飼料中無機硒或有機硒的含量在4-5 mg/kg時即可導致大鼠體重下降和肝硬化，而納米硒含量在6 mg/kg時也不會出現上述現象。在生物功效方面，納米硒體外清除羥基自由基的效率為無機硒的5倍，為有機硒的25倍。因此，納米硒成為替代其他形式硒營養制劑或藥劑的最佳選擇。

納米硒有紅色、黑色和褐色三種形態，只有紅色納米硒才有生理活性。目前納米硒的生產方法主要有化學合成法和生物合成法，生物的納米硒比化學合成的納米硒更均勻，形態更規則，且生物合成的納米硒耐高溫，更穩定，不易轉化成黑色或褐色納米硒。生物合成納米硒主要利用微生物還原亞硒酸鹽產生，目前已經報道的菌種有固氮紅細菌（Rhodoacter azotoformans）、乳酸菌（Lactobacillus）、芽孢桿菌（Bacillus）、大腸桿菌（Escherichia coli）等。但是由于大多數微生物不易發酵生產、不易保存的特性，不能實現工業化生產。芽孢桿菌由于能產生抗逆性比較強的芽孢，能耐生產加工過程中的不良環境和條件，加上易于保存，是工業化生產納米硒的良好微生物菌種。但現有報道中提到的芽孢桿菌對亞硒酸鹽耐受能力不高，也不利于工業化生產。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種生產性能好、能耐高濃度亞硒酸鹽且能高效轉化亞硒酸鹽生成紅色活性納米硒的芽孢桿菌及利用其生物合成納米硒的方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種利用地衣芽孢桿菌生物合成納米硒的方法，它包括以下步驟：

S1. 斜面種子培養：將地衣芽孢桿菌接種于營養瓊脂培養基斜面上，在28～45℃培養36～48h，得斜面種；

S2. 一級種子培養：將斜面種接種于液體發酵培養基中，1L三角瓶中裝有液體發酵培養基100ml，28～45℃振動培養12～18h，得一級液體種；