[发明专利]一株曲霉菌WL-Au及其在制备金纳米颗粒中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一株曲霉菌WL-Au及其在制备金纳米颗粒中的应用，属于生物技术领域。

背景技术

金是一种知名的贵金属材料，由于其具有多种优异性能，金被应用于诸多领域，如在汽车制造领域用金做隔热材料，在一些高端CD产品上用金制作反射层等。相比于大块的金材料，金纳米材料具有独特的性能，其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。

传统的物理和化学合成方法合成的金纳米材料粒径范围在1-100 nm，形态多样。尽管其相关合成方法已经被广泛研究，但是仍然存在明显的缺点，如传统物理合成方法需要复杂的仪器且能耗高；传统化学合成方法需要苛刻的合成条件，合成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。传统物理和化学方法容易导致多种形态粒径的纳米颗粒混合，需要后续加工处理，如差速离心等，成本高且效率低下。因此，人们越来越需要开发清洁、无毒、环保、可持续的金纳米材料合成。

微生物在自然界分布广泛、生长繁殖迅速，且易分离培养，合成纳米材料过程具有相对温和、绿色低毒、成本低和容易扩大规模的特点。细菌、真菌、放线菌和植物都具有合成纳米材料的能力。其中，真菌可以分泌大量与合成纳米材料相关的胞外酶、多肽类物质及次级代谢产物等，合成的纳米材料产量高、易与真菌分离，可用于纳米材料的大规模生产。除此之外，真菌所合成的纳米材料还有良好的单分散性。目前已有研究表明真菌及其代谢产物能还原Au³⁺/Au⁺合成金纳米颗粒。如Shankar等研究发现，真菌胞外提取物可以合成金纳米颗粒，Pichia jadinii和Yarrowia lipolytica两种酵母菌均具有很好的合成金纳米颗粒的能力。Liangwei Du等发现Penicillium sp.细胞滤出液胞外还原HAuCl₄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。

本专利涉及的曲霉属菌种是一类重要的微生物菌种资源，是自然界分布普遍的腐生菌类之一，广泛应用于传统酿造业、现代发酵业及生物工程研究，如用于有机酸、酶制剂和抗生素的生产，生物转化和遗传学研究等，而关于曲霉菌合成金属纳米材料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曲霉菌，及其制备金纳米颗粒的方法，该菌株在生物合成纳米材料领域具有广阔的应用前景。

本发明涉及一株曲霉菌，分类命名为Aspergillussp.，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，其登记入册编号为CGMCC No. 10648，保藏日期为2015年04月09日；菌株的26S rRNA基因序列在GenBank数据库中的登录号为KR090574。

该菌株分离自本实验室生物反应器中，利用26S rRNA序列分析表明菌株为曲霉菌属 (Aspergillus)。该菌株生长所用液体培养基为LB培养基，所用固体培养基为对应液体培养基中加入2% (W/V) 琼脂。LB培养基组成为：NaCl 10 g/L，蛋白胨10 g/L，酵母浸粉5 g/L，四环素0.05 g/L，土霉素0.05 g/L，pH 7.0。所有培养基使用前均于115℃ 湿热灭菌20 min。

菌株转接和活化操作为100 mL LB液体培养基中加入5 mL接种液，于30℃，150 r/min条件下振荡培养108 h至稳定期。

该菌株具有制备金纳米颗粒的能力：将0.2 g湿菌丝体加入到HAuCl₄终浓度为0.5～5.0 mmol/L的反应体系中，于30℃，150 r/min条件共孵育15 h，可生成球形、六角形、三角形等不同形态的金纳米颗粒。

本发明的有益效果是：菌株分离自实验室前期的生物反应器中，在LB液体培养基中生长108 h达到稳定期。该菌株可催化HAuCl₄合成不同形态、粒径的金纳米颗粒。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潜在的应用价值。

附图说明

图1是菌株26S rRNA基因序列系统发育树。

图2是菌株的扫描电镜照片。

图3是菌株生长曲线。

图4是不同时间点合成金纳米颗粒的全波长扫描图。