[发明专利]一株马利亚霉菌及其在金纳米材料合成中的应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一株马利亚霉菌 (Mariannaea sp. HJ) 及其在金纳米材料合成中的应用。

背景技术

金纳米颗粒 (AuNPs) 具有高度的稳定性和独特的光电、光热性能，在信息存储、化学传感、医学成像、药物运输以及生物标记等领域得到广泛应用。传统物理合成方法需要复杂的仪器及高能耗的实验条件，化学合成方法中使用的封端剂和有机溶剂则不利于金纳米颗粒在生物医学领域的应用，并且对环境造成负面的影响。微生物在自然界分布广泛、生长繁殖迅速，且易分离培养，合成金纳米颗粒过程相对温和、环境友好、绿色低毒，被誉为“纳米材料加工厂”。

真菌是一类重要的微生物资源，相比较细菌而言，可以大量分泌合成纳米颗粒相关的胞外酶、多肽类物质及次级代谢产物等，合成的纳米颗粒产量高、易与真菌分离，可用于纳米颗粒的大规模生产。目前已有研究表明真菌及其代谢产物还原Au³⁺/Au⁺合成金纳米颗粒。如Verticillium sp.能还原Au³⁺，在细胞表面形成尺寸均一、单分散性良好的金纳米颗粒。从尾矿池中分离出的酵母菌Pichia jadinii和HAuCl₄反应后能生成紫色的金纳米颗粒。Penicillium sp.细胞滤出液和HAuCl₄反应细胞外合成金纳米颗粒仅用1 min，全细胞反应胞内合成金纳米颗粒也仅需8 h。Yarrowia lipolytica NCIM 3589在pH 7和pH 9下合成的金纳米颗粒平均粒径约为15 nm且形状不规则，而在pH 2条件下颗粒尺寸增大并在胞外不断聚集，最终形成规则的球形和六边形结构。本专利涉及的马利亚霉菌 (Mariannaea) 是一种广泛存在的真菌，通常从土壤、腐烂的植物以及水底沉积物等环境中分离得到，而关于马利亚霉菌合成金属纳米颗粒的研究至今还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一株马利亚霉菌，以及采用该菌株催化HAuCl₄合成金纳米颗粒的方法，该菌株在生物合成纳米材料领域具有应用价值。

本发明涉及一株马利亚霉菌 (拉丁文分类命名为：Mariannaeasp. HJ)，所述菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，其登记入册编号为CGMCC No. 10030，保藏日期为2014年12月04日；菌株的26S rRNA基因序列在GenBank数据库中的登录号为KP330204。

该菌株分离自本溪钢铁焦化厂的活性污泥，生长采用的培养基为改良马丁液体培养基，液体培养基的组成为：葡萄糖1 g/L，(NH₄)₂SO₄ 1 g/L，MgSO₄ 0.5 g/L，K₂HPO₄ 1 g/L，四环素0.05 g/L；pH 7。在30℃，150 r/min条件振荡培养54 h生长至稳定期，稳定期菌丝体聚集成白色小球状。所述固体培养基为对应液体培养基中加入2% (W/V) 琼脂；液体培养基和固体培养基均在115℃湿热灭菌20 min后使用。

所述菌株能催化HAuCl₄合成球形或六边形形态的金纳米颗粒。该菌株具有合成金纳米颗粒的能力：将0.2 g湿菌丝体加入到2 mL的1.0 mmol/L HAuCl₄溶液中，在30℃，150 r/min条件共孵育24 h后可生成球形、六边形等不同形态的金纳米颗粒。

本发明的有益效果是：菌株HJ分离自本溪钢铁焦化厂的活性污泥，在改良马丁培养基中生长的最适温度为30℃，最适pH为7，该菌株可催化HAuCl₄合成不同形态的金纳米颗粒。该菌株扩展了真菌在纳米材料绿色合成中的应用，为金纳米材料的生物制备提供一种新的微生物资源，在生物合成纳米材料领域中具有应用价值。

附图说明

图1马利亚霉菌HJ 26S rRNA基因序列系统发育树。

图2马利亚霉菌HJ生长曲线。

图3马利亚霉菌HJ的SEM扫描图。

图4不同pH对马利亚霉菌HJ生长的影响。

图5不同温度对马利亚霉菌HJ生长的影响。

图6马利亚霉菌HJ合成金纳米颗粒紫外-可见光全波长扫描。

图7马利亚霉菌HJ合成金纳米颗粒的TEM表征。

具体实施方式