一種利用鐮孢霉菌1281-2合成納米銀的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微生物及納米材料領(lǐng)域，涉及采用鐮孢霉菌5/7) 1281-2株 的培養(yǎng)上清液胞外合成納米銀粒子。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著納米技術(shù)的迅猛發(fā)展，納米材料因其獨(dú)特的量子效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)以及大的 比表面積而顯現(xiàn)出特有的性質(zhì)。而近年來，納米銀的研宄更是取得了極為豐富的研宄成果。 在眾多的納米材料中，無論從制備、性質(zhì)還是應(yīng)用，納米銀無疑是一種研宄最為廣泛深入的 材料。
[0003] 納米銀具有很穩(wěn)定的物理化學(xué)性能，在電學(xué)、光學(xué)和催化等眾多方面具有十分優(yōu) 異的性能，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于陶瓷材料、環(huán)保材料和涂料等許多領(lǐng)域。據(jù)調(diào)查，在800多個(gè)含 有納米材料的消費(fèi)產(chǎn)品中，近30%的產(chǎn)品含有納米銀。同樣，納米銀也有成為抗菌材料的潛 質(zhì)，利用納米技術(shù)將銀加工成納米級(jí)的銀微粒后，其顆粒變小，易于進(jìn)入微生物細(xì)胞體內(nèi)， 比表面積增大，增加了納米銀與微生物接觸的概率，納米銀接觸微生物后，與菌體蛋白酶的 巰基結(jié)合，使微生物喪失活性而死亡；其次，納米銀可與致病菌DNA堿基結(jié)合并形成交叉 鏈接，置換嘌呤和嘧啶中相鄰氮之間的氫鍵，使DNA變性而不能復(fù)制，起到抑制或殺菌的效 果。
[0004] 納米銀的微生物合成方法與傳統(tǒng)的物理和化學(xué)合成方法相比，具有很多優(yōu)點(diǎn)，如 材料來源廣泛、價(jià)格低廉、反應(yīng)條件溫和可控，是一種清潔、無毒、環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展的 合成方法，逐漸成為納米合成領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)。迄今為止，已發(fā)現(xiàn)包括原核生物和真核生物 中的多個(gè)物種具有合成納米銀的能力，如單細(xì)胞的細(xì)菌、酵母、多細(xì)胞的真菌，均具有在細(xì) 胞內(nèi)或者細(xì)胞外合成納米銀的能力。真菌用于納米銀的合成是近幾年來發(fā)展起來的一種方 法，并且取得了很大進(jìn)展。與細(xì)菌和酵母相比，真菌的優(yōu)勢在于能分泌大量的酶，分離過程 簡單。近年來國外已經(jīng)開始探索綠色、環(huán)保、環(huán)境友好型的生物還原制備方法及工藝，用真 菌、細(xì)菌等合成納米銀并進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用研宄。
[0005] 本發(fā)明中所用到的鐮孢霉菌1281-2株，拉丁名為 5/7.)。在光學(xué)顯微鏡下可見菌絲有隔，分枝。分生孢子梗分枝或不分枝，有兩種形態(tài)，小型分 生孢子卵圓形，有1~2個(gè)隔膜；大型分生孢子鐮刀形或長柱形，有較多的橫隔；在馬鈴薯葡 萄糖瓊脂培養(yǎng)基上生長良好，菌落初白色，漸變?yōu)椴菥G色，菌絲稀疏，基質(zhì)白色。保藏號(hào)為： CCTCC M2014658。保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏地址為：中國武漢武漢大學(xué)，保藏 時(shí)間是2014年12月23日。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是：提供一種綠色環(huán)保的納米銀合成方法，該方法利用 鐮孢霉菌培養(yǎng)上清液胞外合成納米銀粒子，反應(yīng)條件溫和，且簡便快捷。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：提供一種利用鐮孢霉菌 1281-2合成納米銀的方法，該方法包括以下步驟： (1) 將鐮孢霉菌1281-2進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)后收集菌絲體，用去離子水洗滌去除殘留培養(yǎng) 基，之后將菌絲體重懸于無菌去離子水中進(jìn)行培養(yǎng)，將培養(yǎng)液過濾去除菌絲體，得到鐮孢霉 菌1281-2的培養(yǎng)上清液； (2) 取步驟I中得到的鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液作為反應(yīng)基質(zhì)，加入硝酸銀溶液進(jìn) 行還原反應(yīng)，最后離心得到納米銀產(chǎn)物； 其中，所述鐮孢霉菌1281-2保藏編號(hào)為CCTCC M2014658。
[0008] 優(yōu)選的，所述步驟（1)中重懸于去離子水中的鐮孢霉菌菌絲體終濃度為200g/L， 該菌在無菌去離子水中的培養(yǎng)條件為：在28°C，120rpm培養(yǎng)48h-72h。所述步驟II中反應(yīng) 基質(zhì)鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液與AgN03體積比為lmL: lML，AgN0 3的作用濃度為1 mmol/ L，28°C，振蕩反應(yīng) 24~60h。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：本發(fā)明所提供的納 米銀合成方法安全無毒害，首次利用鐮孢霉菌1281-2進(jìn)行胞外合成納米銀顆粒，合成的納 米銀粒徑為13±2nm左右，且納米銀顆粒分散性較高，可以在水中自主分散，常溫下穩(wěn)定， 是一種高效、安全、簡單的納米銀合成方法。
【附圖說明】
[0010] 圖1是利用鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液合成的納米銀的紫外-可見光譜圖 圖2是利用鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液合成的納米銀的透射電鏡掃描圖 圖3是利用鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液合成的納米銀的的掃描電鏡圖
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面將結(jié)合說明書附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0012] 實(shí)施例1利用鐮孢霉菌1281-2合成納米銀粒子的方法 取凍存的鐮孢霉菌1281-2在馬鈴薯葡萄糖（PDA)固體培養(yǎng)基(含馬鈴薯200g/L，葡萄 糖20g/L，瓊脂15g/L)上劃線接種，在28°C培養(yǎng)72 h，，接菌絲接種于100 mLPDA液體培養(yǎng) 基（含馬鈴薯200g/L，葡萄糖20g/L)，在28°C、150rpm下培養(yǎng)48 h，收集菌絲體。用去離子 水洗絳3次，將菌絲體懸浮于去離子水中（200g/L)，在28°C、120 rpm下培養(yǎng)48h_72h，過濾 去除菌絲體。收集培養(yǎng)上清液加入硝酸銀溶液至最終濃度為lmm〇l/L，于28°C、120rpm下放 置，期間每隔6h取溶液少許，離心收集納米銀，去離子水洗滌3次以去除雜質(zhì)后，用去離子 水懸浮至適當(dāng)濃度或干燥后保存。
[0013] 實(shí)施例2納米銀的表征 觀察發(fā)現(xiàn)加入硝酸銀前的鐮孢霉菌1281-2的培養(yǎng)上清液無色澄清，加入硝酸銀若干 小時(shí)后的培養(yǎng)液呈棕褐色，顏色隨著納米銀量的增加而加深。反應(yīng)24h后，利用日本島津紫 外可見分光光度計(jì)UV-3600檢測鐮孢霉菌培養(yǎng)上清液還原得到的納米銀粒子的紫外-可見 光譜圖，如圖1所示，吸收峰位于430±2nm附近，符合納米銀粒子的特性。
[0014] 用透射電鏡（TEM)觀察上述培養(yǎng)上清液還原合成得到的納米銀產(chǎn)物，顯示納米銀 粒徑為13±2nm左右，且納米銀顆粒分散性較高，便于分離，如圖2所示。通過掃描電鏡可 見納米銀形狀多樣，多棱角，大部分呈棒狀和球形。
[0015] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用鐮孢霉菌1281-2合成納米銀的方法，其特征在于，所述方法包括以下步 驟： I將鐮孢霉菌1281-2進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)后收集菌絲體，用去離子水洗滌去除殘留培養(yǎng)基， 之后將菌絲體重懸于無菌去離子水中進(jìn)行培養(yǎng)，將培養(yǎng)液過濾去除菌絲體，得到鐮孢霉菌 1281-2的培養(yǎng)上清液； Π 取步驟I中得到的鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液作為反應(yīng)基質(zhì)，加入硝酸銀溶液進(jìn)行 還原反應(yīng)，最后離心得到納米銀產(chǎn)物； 其中，所述鐮孢霉菌1281-2保藏編號(hào)為CCTCC M2014658。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用鐮孢霉菌1281-2合成納米銀的方法，其特征在于，所述步 驟I中重懸于去離子水中的鐮孢霉菌菌絲體終濃度為200 g/L。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用鐮孢霉菌1281-2合成納米銀的方法，其特征在于，所述 步驟I中鐮孢霉菌菌絲體重懸于無菌去離子水中的培養(yǎng)條件為：在28°C，120rpm培養(yǎng) 48h-72h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用鐮孢霉菌1281-2合成納米銀的方法，其特征在于，所述 步驟II中反應(yīng)基質(zhì)鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液與AgNO^積比為ImL: WL，AgNO 3的作用濃 度為 I mmol/L，28°C，振蕩反應(yīng) 24~60h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用鐮孢霉菌1281-2合成納米銀的方法，所述方法包括以下步驟：將鐮孢霉菌1281-2進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)后收集菌絲體，用去離子水洗滌去除殘留培養(yǎng)基，之后將菌絲體重懸于無菌去離子水中進(jìn)行培養(yǎng)，將培養(yǎng)液過濾去除菌絲體，得到鐮孢霉菌1281-2的培養(yǎng)上清液；取步驟中得到的鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液作為反應(yīng)基質(zhì)，加入硝酸銀溶液進(jìn)行還原反應(yīng)，最后離心得到納米銀產(chǎn)物；其中，所述鐮孢霉菌1281-2保藏編號(hào)為CCTCC M2014658。本發(fā)明的合成方法綠色環(huán)保，是一種高效簡單的合成方法。CCTCC M201465820141223
【IPC分類】C12P3-00, C12R1-77
【公開號(hào)】CN104762329
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510063580
【發(fā)明人】吉民, 李黎, 陳峻青
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年2月6日