一株曲霉菌WL-Au及其在制備金納米顆粒中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一株曲霉菌WL-Au及其在制備金納米顆粒中的應(yīng)用，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]金是一種知名的貴金屬材料，由于其具有多種優(yōu)異性能，金被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如在汽車(chē)制造領(lǐng)域用金做隔熱材料，在一些高端CD產(chǎn)品上用金制作反射層等。相比于大塊的金材料，金納米材料具有獨(dú)特的性能，其高度的穩(wěn)定性和獨(dú)特的光電、光熱性能，在信息存儲(chǔ)、化學(xué)傳感、醫(yī)學(xué)成像、藥物運(yùn)輸以及生物標(biāo)記等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
[0003]傳統(tǒng)的物理和化學(xué)合成方法合成的金納米材料粒徑范圍在1-100 nm，形態(tài)多樣。盡管其相關(guān)合成方法已經(jīng)被廣泛研宄，但是仍然存在明顯的缺點(diǎn)，如傳統(tǒng)物理合成方法需要復(fù)雜的儀器且能耗高；傳統(tǒng)化學(xué)合成方法需要苛刻的合成條件，合成中使用的封端劑和有機(jī)溶劑則不利于金納米顆粒在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，并且對(duì)環(huán)境造成負(fù)面的影響。傳統(tǒng)物理和化學(xué)方法容易導(dǎo)致多種形態(tài)粒徑的納米顆粒混合，需要后續(xù)加工處理，如差速離心等，成本高且效率低下。因此，人們?cè)絹?lái)越需要開(kāi)發(fā)清潔、無(wú)毒、環(huán)保、可持續(xù)的金納米材料合成。
[0004]微生物在自然界分布廣泛、生長(zhǎng)繁殖迅速，且易分離培養(yǎng)，合成納米材料過(guò)程具有相對(duì)溫和、綠色低毒、成本低和容易擴(kuò)大規(guī)模的特點(diǎn)。細(xì)菌、真菌、放線(xiàn)菌和植物都具有合成納米材料的能力。其中，真菌可以分泌大量與合成納米材料相關(guān)的胞外酶、多肽類(lèi)物質(zhì)及次級(jí)代謝產(chǎn)物等，合成的納米材料產(chǎn)量高、易與真菌分離，可用于納米材料的大規(guī)模生產(chǎn)。除此之外，真菌所合成的納米材料還有良好的單分散性。目前已有研宄表明真菌及其代謝產(chǎn)物能還原Au3+/Au+合成金納米顆粒。如Shankar等研宄發(fā)現(xiàn)，真菌胞外提取物可以合成金納米顆粒，PicAia jadiniiM Yarrowia兩種酵母菌均具有很好的合成金納米顆粒的能力。Liangwei ?>\ι等發(fā)胤Penicillium sp.細(xì)胞濾出液胞外還原HAuCl4^成金納米顆粒僅用I min，全細(xì)胞反應(yīng)胞內(nèi)合成金納米顆粒也僅需8 h。
[0005]本專(zhuān)利涉及的曲霉屬菌種是一類(lèi)重要的微生物菌種資源，是自然界分布普遍的腐生菌類(lèi)之一，廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)釀造業(yè)、現(xiàn)代發(fā)酵業(yè)及生物工程研宄，如用于有機(jī)酸、酶制劑和抗生素的生產(chǎn)，生物轉(zhuǎn)化和遺傳學(xué)研宄等，而關(guān)于曲霉菌合成金屬納米材料的研宄至今還未見(jiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一株曲霉菌，及其制備金納米顆粒的方法，該菌株在生物合成納米材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0007]本發(fā)明涉及一株曲霉菌，分類(lèi)命名為，所述菌株保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，其登記入冊(cè)編號(hào)為CGMCC N0.10648，保藏日期為2015年04月09日；菌株的26S rRNA基因序列在GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中的登錄號(hào)為KR090574。
[0008]該菌株分離自本實(shí)驗(yàn)室生物反應(yīng)器中，利用26S rRNA序列分析表明菌株為曲霉菌屬iAspergillu^。該菌株生長(zhǎng)所用液體培養(yǎng)基為L(zhǎng)B培養(yǎng)基，所用固體培養(yǎng)基為對(duì)應(yīng)液體培養(yǎng)基中加入2% (W/V)瓊脂。LB培養(yǎng)基組成為:NaCl 10 g/L，蛋白胨10 g/L，酵母浸粉58/1，四環(huán)素0.05 8/1，土霉素0.05 g/L,pH 7.0。所有培養(yǎng)基使用前均于115°C濕熱滅菌20 min。
[0009]菌株轉(zhuǎn)接和活化操作為100 mL LB液體培養(yǎng)基中加入5 mL接種液，于30°C，150r/min條件下振蕩培養(yǎng)108 h至穩(wěn)定期。
[0010]該菌株具有制備金納米顆粒的能力:將0.2 g濕菌絲體加入到HAuClj#濃度為
0.5?5.0 mmol/L的反應(yīng)體系中，于30°C，150 r/min條件共孵育15 h，可生成球形、六角形、三角形等不同形態(tài)的金納米顆粒。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:菌株分離自實(shí)驗(yàn)室前期的生物反應(yīng)器中，在LB液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)108 h達(dá)到穩(wěn)定期。該菌株可催化HAuCl4合成不同形態(tài)、粒徑的金納米顆粒。該菌株擴(kuò)展了真菌在納米材料綠色合成中的應(yīng)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(lǐng)域中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是菌株26S rRNA基因序列系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。
[0013]圖2是菌株的掃描電鏡照片。
[0014]圖3是菌株生長(zhǎng)曲線(xiàn)。
[0015]圖4是不同時(shí)間點(diǎn)合成金納米顆粒的全波長(zhǎng)掃描圖。
[0016]圖5是不同HAuCl4濃度對(duì)合成金納米顆粒的影響。
[0017]圖6是金納米顆粒的透射電鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1:本發(fā)明曲霉菌株的篩選
該菌株篩選階段所用富集培養(yǎng)基為改良馬丁培養(yǎng)基。篩選過(guò)程為:將土壤樣品自然風(fēng)干，以10% {W/?)接種量加入到100 mL改良馬丁液體培養(yǎng)基中，在150 r/min，30°C條件下馴化培養(yǎng)。3天后將培養(yǎng)液靜置沉淀，棄掉上清液，再加入100 mL改良馬丁培養(yǎng)基，繼續(xù)馴化培養(yǎng)。連續(xù)馴化30天左右，取出馴化后的泥土樣品，采用稀釋涂布的方法，將泥水混合物涂布在含有LB固體培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿上，置于30°C恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)72 h，從培養(yǎng)皿挑單菌落于LB液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，重復(fù)平板涂布以及挑單菌落的過(guò)程，最終篩選得到一株菌，生物材料命名為WL-Au。
[0019]改良馬丁培養(yǎng)基組成為:葡萄糖I g/L, (NH4)2SO4 I g/L,MgSO4 0.5 g/L, K2HPO4 I區(qū)/1，四環(huán)素0.05 8/1，土霉素0.05 g/L。
[0020]LB培養(yǎng)基組成為:LB培養(yǎng)基組成為:NaCl 10 g/L，蛋白胨10 g/L，酵母浸粉5 g/L，四環(huán)素 0.05 g/L，土霉素 0.05 g/L, pH 7.0。
[0021]實(shí)施例2:菌株(WL-Au)分子生物學(xué)鑒定
將菌株(WL-Au)送寶生物工程(大連)有限公司鑒定，獲得該菌株26S rRNA基因序列，將其輸入NCBI，通過(guò)與GenBank中的核酸數(shù)據(jù)庫(kù)序列進(jìn)行BLAST相似性分析，發(fā)現(xiàn)菌株與已發(fā)表的曲霉菌{Aspergillus protuberus^W Aspergillus sydowii)相似性達(dá) 99% 以上，故菌株(WL-Au)為曲霉菌屬心.)，其系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)如圖1所示。
[0022]菌株sp.的 26S rRNA 基因序列為: GTAACGGCGAGTGAAGCGGCAAGAGCTCAAATTTGAAATCTGGCCCCTCCGGGGTCCGAGTTGTAATTTGC
AGAGGATGCTTCGGGTGCGGCCCCTGTCTAAGTGCCCTGGAACGGGCCGTCAGAGAGGGTGAGAATCCCGTCTTGG
GCAGGGTGCCCGTG