[发明专利]科氏葡萄球菌S154及其在生物合成纳米硒中的应用

说明书

本发明提供一种科氏葡萄球菌S154及其在生物合成纳米硒中的应用。本发明从土壤中分离得到一株可耐受极高浓度亚硒酸盐、硒酸盐的科氏葡萄球菌S154(保藏编号：CGMCC No.13328)，利用菌株S154合成生物纳米硒，对生物纳米硒进行分离纯化，大量制备生物纳米硒。采用生物发酵工艺制备纳米硒，具有环境友好，产率高，安全高效等特点，生产获得的生物纳米硒可用于肥料、饲料、富硒功能食品、保健品及医药产品等。

技术领域

本发明涉及微生物学及生物纳米硒制备技术领域，具体地说，涉及一种科氏葡萄球菌S154及其在生物合成纳米硒中的应用。

背景技术

硒(Selenium,Se)元素是许多有机体必需的微量元素之一，是生物体内多种含硒酶蛋白的必需组分，并且参与人体多种代谢途径，在提高人体免疫力，抗氧化，保护肝脏、肾脏、心血管，预防糖尿病、甲状腺疾病，抗病毒，抗癌等方面具有不可或缺的作用。中国营养学会及FAO/WHO/IAEA联合专家委员会确定人体摄入量适宜范围为60-250μg/d，安全剂量为400μg/d，中毒剂量为800μg/d。人体缺硒会造成多种疾病，包括克山病、大骨节病等，并增加癌症患病风险。硒过量摄入也会对人体造成严重毒害，包括脱甲、脱发、蹒跚病等。我国具有丰富硒资源，但硒在自然界分布极不均匀，导致我国三分之二以上地区缺硒。因此亟待为缺硒人群开发安全高效硒源。

硒有多种形态，包括负二价、零价、正四价、正六价等。纳米硒有别于灰色单质硒、硒化物、氧化态硒和有机硒等，是一种纳米级别红色单质硒。硒的形态不同，其生物活性和毒性差异很大。纳米硒毒性远低于无机硒和有机硒，其生物活性与有机硒无显著差异。因此开发纳米硒作为补硒源具有明显优势。国内外研究人员对微生物参与的硒的各价态间的转化及纳米硒的形成有较明确的认识。相对于化学或物理方法制备单质硒过程中的高能耗高污染，通过微生物对无机硒转化，可得到更为简便、经济、绿色环保获取单质硒的方法。近十年来，发现大约40个属细菌可以耐受硒盐，并转化硒盐为低毒的红色单质纳米硒。

发明内容

本发明的目的是提供一种科氏葡萄球菌S154及其在生物合成纳米硒中的应用。

为了实现本发明目的，本发明从土壤中分离得到一株可耐受极高浓度亚硒酸盐、硒酸盐的科氏葡萄球菌(Staphylococcus cohnii)S154，该菌现已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编100101，保藏编号CGMCC No.13328，保藏日期2016年11月22日。

本发明还提供含有所述科氏葡萄球菌S154的菌剂或复合微生物菌剂。

本发明还提供所述科氏葡萄球菌S154在生物合成纳米硒中的应用，向发酵培养基中添加六价和/或四价无机硒盐，发酵培养科氏葡萄球菌S154，并从发酵产物中分离纯化纳米硒。

优选地，所述发酵培养基中六价无机硒盐的浓度为0.001-500mM，更优选10-400mM，例如100mM、200mM、300mM、400mM。

优选地，所述发酵培养基中四价无机硒盐的浓度为0.001-400mM，更优选0.1-300mM，例如100mM、200mM、300mM。

本发明还提供利用所述科氏葡萄球菌S154生物合成纳米硒的方法，将S154菌株活化培养，以LB培养基为发酵培养基，将OD₆₀₀＝0.8-1.2的菌液按照1-5v/v％接菌量接种到发酵罐中，使发酵温度为35-39℃，搅拌速度为150-280rpm，发酵液体积：每分钟通气体积为1：0.5-3，罐压为1.0-1.4F/cm²，发酵60-150小时。

前述方法还包括从发酵产物中分离纯化纳米硒的步骤；具体如下：