[发明专利]利用地衣芽孢杆菌生物合成纳米碲的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种利用地衣芽孢杆菌生物合成纳米碲的方法及其应用。本发明提供一株可以还原亚碲酸盐的新菌种‑‑地衣芽孢杆菌S13(保藏编号CGMCC No.11742)，其可将离子态的碲转化为纳米碲以从环境中去除，同时利用纳米碲对肿瘤细胞具有抑制能力，提供在抗肿瘤方面的应用，为今后生物纳米碲进一步在医药方面的研究及应用提供基础。

技术领域

本发明涉及生物纳米材料制备技术领域，具体地说，涉及一种利用地衣芽孢杆菌生物合成纳米碲的方法及其应用。

背景技术

碲(Tellurium,Te)是非金属元素，是元素周期表中第52号元素，与氧、硒和钋属于同族元素，在环境中主要和碲化金(AuTe₂)、碲化金银(AgAuTe₄)等形态组成复合矿物，地球自然状况下平均含量在0.027ppm。碲目前在工业上主要应用于改善金属热传导、玻璃光学特征和太阳能的光电转化等，在医学上利用碲化物的荧光特征，大量用于病理快速检测，近年来在碲是生物医药方面的应用开始起步。随着人类对碲的应用更加广泛，碲污染也日益严重，其4价状态(亚碲酸盐)有剧毒，对环境中微生物及动植物危害严重。

碲作为硒的同族元素，其化学性质应与硒类似。而以往国内外的大部分研究都是以硒为主，对碲的研究却十分有限，其可能原因是碲并不是人体必需元素。碲生物学活性与硒类似，在抗肿瘤活性，并且作为半导体材料方面的应用潜力巨大。目前已有的文献主要研究了纳米碲的化学及物理制备方法，但生物纳米碲结构更为稳定，生物活性高，合成过程环境影响小，其有较强的开发利用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用地衣芽孢杆菌生物合成纳米碲的方法及其应用。

为了实现本发明目的，本发明从土壤中分离得到一株可以还原亚碲酸盐的新菌种--地衣芽孢杆菌S13，其可将离子态的亚碲酸盐转化为纳米碲(通过降低其迁移能力)以从环境中去除，同时利用纳米碲对肿瘤细胞具有抑制能力，提供在抗肿瘤方面的应用。

地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)S13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(简称CGMCC)，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.11742，保藏日期2015年11月26日。可通过CGMCC直接获得菌株S13。

第一方面，本发明提供地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)S13的以下任一种应用：

1)生物合成纳米碲中的应用；

2)修复亚碲酸盐污染环境中的应用。

第二方面，本发明提供利用地衣芽孢杆菌S13生物合成纳米碲的方法，将地衣芽孢杆菌S13接种至含有亚碲酸盐的发酵培养基中，摇培一段时间，然后从发酵产物中分离纯化纳米碲。

其中，所述发酵培养基中亚碲酸盐的浓度为0.001-0.3mM。优选地，所述发酵培养基中亚碲酸盐的浓度为0.05-0.2mM。更优选地，所述发酵培养基中亚碲酸盐的浓度为0.05、0.1或0.2mM。

前述方法包括以下步骤：

S1、菌种活化

挑取S13菌株单菌落接种于LB液体培养基中摇培至菌液OD₆₀₀＝0.8-1.0，即得种子液；

S2、纳米碲的生物合成

将上述种子液接种于含有亚碲酸盐的发酵培养基中，摇培一段时间，然后从发酵产物中分离纯化纳米碲。

若无特殊说明，本发明中摇培条件是指150-180rpm，37℃。

LB液体培养基为：每升培养基含NaCl 10g，胰蛋白胨10g，酵母提取物5g，琼脂15g，去离子水1L。