[发明专利]高产纳米硒的光合细菌及其纳米硒活菌制剂的制备方法

说明书

本发明公开了一株高产纳米硒的光合细菌及及其纳米硒活菌制剂的制备方法，具体公开了一株能耐受较高浓度（25 g/L）的亚硒酸钠的桃红荚硫菌，创造性的利用烟酸来修饰高浓度的生物纳米硒，大大提高了纳米硒在液体中存贮的稳定性，同时，具有90%以上的纳米硒的转化率，从而纳米硒发酵液可不进行离心纯化，可以直接得到一个纳米硒含量较高的还含有活菌的保存时间长的液体纳米硒制剂，本发明方法克服了传统微生物制备高浓度生物纳米硒不能液体长期贮存易转化黑色单质硒的问题，能耗高，污染大的缺点，由于本发明纳米硒活菌制剂生产工艺简单，成本低廉，对设备要求低，无三废排出，环境友好，具有广阔的市场推广价值。

技术领域

本发明涉及纳米生物材料领域，具体涉及一种高产纳米硒的光合细菌及一个无三废排放的，含高浓度纳米硒，纳米硒高转化率的，且活菌含量高的，能长时间稳定保存的一种液体纳米硒制剂的制备方法。

背景技术

硒是人体必需的微量元素，作为营养元素的硒在人体内能清除过剩的活性氧自由基，参与25种含硒蛋白合成，如谷胱甘肽过氧化物酶等。许多疾病的发生均与缺硒有关，人们一直在探求安全、经济的补充硒营养的方法，最普通的做法就是通过富硒农产品来补充，富硒

农产品中的生物硒是人体利用硒的重要来源。农业应用中多以亚硒酸钠作为农产品中外加源硒的硒源，但因亚硒酸钠使用的安全性等问题，科技工作者们寻找到了另一种有活性的、低毒的单质硒—红色纳米硒。红色纳米硒能够提高机体抗氧化能力、增强免疫力、抑制肿瘤、改善畜禽肉品质，具有比亚硒酸钠低的毒性及高的生物利用率等特点。因纳米体系的庞大表面积，使键态严重失配，出现许多活性中心，表面出现非化学平衡，可以导致硒的性质特异性变化。与其他形式的硒相比，纳米硒具有较高的生物活性、安全性、抗氧化性和较高的吸收率等特点。纳米硒吸收利用率高，排入环境中硒的量较低，可减轻环境污染，无论在动物或植物上的应用都具有良好的前景。目前，纳米硒的合成主要通过化学反应，结晶技术，反向胶束法等技术生成。但这些技术会受到高温、高压、催化剂等条件限制，而且容易对环境造成危害，而且在液相中，出于减小表面积和降低能量的自我需要，纳米粒子很容易发生团聚而引起沉淀。为了有效防止纳米硒粒子的这种聚沉，对纳米硒的表面进行修饰。郑文杰等发现，在蔗糖水溶液中，纳米硒的形成和聚集受到糖分子的调控，浓度为1-43µmol/L的纳米硒粒径被控制在20-80 nm范围，蔗糖修饰的纳米硒(粒子稳定在液相中保存2个月不发生进一步聚集而沉淀析出，但较高浓度也同样不稳定，会转变为黑色硒。在降解裙带菜多糖(DUP)水溶液中，单质硒微粒的形成和聚集受到糖分子的调控当Se⁰浓度为0.0507-3.245mmol/L时，DUP表面修饰的纳米硒的平均粒径稳定地保持在24-64 nm，呈球状，在4℃条件下，可稳定地保存在水溶液中1个月以上的时间。最近有报道壳聚糖、阿拉伯胶、纤维素等多糖可以作为模板用合成纳米硒。所谓的“模板”实际上就是Se⁰粒子的表面修饰剂，和蔗糖、降解多糖分子一样，通过控制Se⁰的生成速度以及对Se⁰粒子表面修饰而达到纳米硒粒径调控和稳定作用。

实质上，生产的较高浓度纳米硒在就算有保护剂存在的条件下，在液体中也容易团聚，理化性质不稳定，常温下就容易失去生物活性，而转变成灰黑色晶型的单质硒。因此，生产上函需一种清洁，无毒，环保的方法来生产稳定的纳米硒。