[發明專利]水產用納米銀顆粒及其制備和應用及枯草芽孢桿菌菌株

有效

• 申請號: 201610081986.9
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105754893B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 相建海;艾拉;李富花;王志偉;于洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P3/00;A23K50/80;A23K10/18;A23K20/20;C12R1/125
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明涉及水產用納米銀顆粒的制備方法及其在對蝦抗副溶血弧菌感染中的應用,本發明是枯草芽孢桿菌于培養液的上清液和過濾除菌的硝酸銀溶液混合；混合液在室溫和光照的條件下，振蕩孵育，得到銀納米顆粒，得到的1.納米銀顆粒具有較好的抗菌活性；2.避免了過量使用抗生素導致對環境的危害；3.利用該方法制備的納米銀顆粒由于含有枯草芽孢桿菌的上清液的活性成分，因此在抗菌的同時還能夠起到促進增長的作用。

技術領域

本發明涉及一種水產用納米銀顆粒及其制備和應用及枯草芽孢桿菌菌株。

背景技術

聯合國糧農組織估計，由于過度捕撈，野生資源量下降，至2020年，世界對海產品一半的需求將依賴于水產養殖的供給(Moriarty,1999)。蝦類養殖在全世界廣泛分布，且發展迅速。從2000年到2012年，蝦類養殖產量增加了兩倍以上。最新研究顯示，至2050年，水產品產量至少需要再次翻翻，才能滿足人們日益增長的需求(Richard Waite,2014)。

水產養殖在世界經濟中占有重要地位。2004年，水產養殖產量占據了世界海產品總產量的1/3(32.4％)(FAO，2007)。在發達國家，水產品產量平均以每年3.9％的速率增長；而在發展中國家，水產品產量的年增長率為8.2％(FAO,2007)。現今約47％的海產品來自水產養殖(FAO,2009；2010)。凡納濱對蝦是世界重要的水產養殖經濟物種之一(FAO,2012)。該種蝦原產自東太平洋，并于20世紀80年代引入中國(FAO，2009；2010)。至2010年，凡納濱對蝦產量占據中國蝦類總產量的85％，成為中國最主要的蝦類養殖品種。根據2006年聯合國糧農組織的漁業數據，該種蝦已經在南亞、北部非洲和南非廣泛養殖。世界凡納濱對蝦養殖的總產量已由1970年的不足10,000噸增至2011年的3,000,000噸(Li and Xiang 2013；Barbazuk et al.,2007)。

然而，伴隨著對蝦商業化養殖的發展，由病毒、細菌和真菌等機會性病原導致的疫病也愈演愈烈(Lightner,1985)。弧菌病是常年困擾水生生物尤其是蝦類的主要病害；食用患有弧菌病的海產品可引發腸胃炎。導致弧菌病的罪魁禍首是弧菌屬Vibrio的細菌。該類細菌廣泛分布于河口和海洋，預防弧菌病已成為水產養殖面臨的主要挑戰。

益生菌是可以作為餌料添加劑、起到改善健康的作用的活的微生物細胞。光合細菌、酵母、芽孢桿菌和乳酸桿菌已經被試驗、評估，以用作魚類、貝類和甲殼動物養殖中的益生菌。其中，芽孢桿菌因其可以分泌一系列的胞外酶類和抗微生物化合物(Moriarty,1996；1998)，現已被作為有效益生菌而廣泛應用。

現在集約化的水產養殖模式引發的弧菌病造成了巨大損失。而生物合成的銀納米顆粒(silver nanoparticles,AgNPs)是潛在的抗微生物制劑；銀納米顆粒的應用有望成為防控病原的有效方法。

銀化合物早已被用來控制微生物增殖。在體外環境下，銀納米顆粒已被證明具有抗真菌和細菌，甚至是抗生素耐受性細菌(Wright et al.,1994,1999)的效用。銀納米顆粒也已在藥物呈遞、創傷治療等生物學研究領域。已知銀離子和銀化合物對微生物具有強毒性(Slawson et al.,1992)，因此被用作抗細菌化合物。銀化合物現已在工業和衛生行業普遍應用，如包裝導管和外科手術材料、制造應用于牙科的人工合成化合物、應用于順勢療法及水質凈化等。

銀通過不同機制發揮抗微生物活性。據報道，銀可以將電子傳遞呼吸鏈和氧化磷酸化解偶聯，并可以抑制呼吸鏈中的酶類(Schreurs&Rosemberg 1982；Bard&Holt 2005)。Yoon et al.(2007)觀察到，銀納米顆粒對枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)的抗性作用比對大腸桿菌(Escherichia coli)強，提示其抗微生物活性具有選擇性；這一選擇性可能可能和細菌細胞膜的結構有關。鑒于此，本研究使用益生菌芽孢桿菌制備銀納米顆粒作為抗菌劑；并以凡納濱對蝦為實驗動物，檢驗該抗菌劑在蝦類養殖中防控弧菌病的效力。