[发明专利]一种生物纳米碲及其利用恶臭假单胞菌的生物合成方法与应用

说明书

本发明涉及一种生物纳米碲及其利用恶臭假单胞菌的生物合成方法与应用，制备方法包括首先将恶臭假单胞菌接种于培养基中，并进行培养，得到菌浊液；之后将菌浊液与亚碲酸盐混合并继续培养，所得发酵产物经分离纯化，即得到生物纳米碲。与现有技术相比，本发明利用微生物合成纳米碲颗粒，具有效率高、操作简单、成本低廉、环境友好、应用广泛等优势；相较物理与化学合成方法，可有效避免二次污染和能耗高等问题，其产物可应用于环境修复、医学诊治、工业制造等诸多领域，同时也为亚碲酸盐环境污染修复提供了新思路。

技术领域

本发明属于生物纳米材料技术领域，涉及一种生物纳米碲及其利用恶臭假单胞菌的生物合成方法与应用。

背景技术

碲(Tellurium，Te)为元素周期表中第52号元素，属于一种非金属元素。最早于1782年在含金矿石中被发现，并且由于在地壳中的平均丰度值很低，碲也被称为“分散元素”。自然界中，碲矿物的存在形式主要是以碲化合物的形式存在。单质碲的应用场景十分广泛，在冶金工业中向合金中添加工业纯的碲，可改变钢的机械加工性能，延长寿命；向铅(锡或铝)合金中添加碲可以增加抗腐蚀性能、硬度及弹性。在化学工业中，碲被用作石油裂解催化剂的添加剂、橡胶与乙醇生产的二次催化剂等。半导体碲化铋可用于温差电器件，具有高电导率和高有效质量，具备良好的制冷性能，可作为氟利昂的代替品。此外，碲的化合物还可用于其它领域，如生产玻璃着色剂、陶瓷、塑料、印染、油漆、护肤药品、医药(抑菌剂)等。近年来，碲在生物医药方面的应用逐渐增加，如碲化物被大量用于病理快速检测，碲纳米颗粒也作为抗癌剂，用于癌症治疗。

随着人类对碲的应用增加，环境中碲污染也日益严重；其4价状态的亚碲酸盐具有剧毒，对环境中微生物及动植物的危害严重。利用微生物转化合成纳米碲的工艺可利用环境中的废弃碲资源，将其转化为可广泛应用的高附加值的纳米碲颗粒。相比于化学法合成纳米碲颗粒的方法，生物合成生产的纳米碲与化学合成纳米碲的性质类似，但结构更稳定，生物活性高，合成过程更环保，可同时实现含碲污水的有效处理，具有较高的开发利用价值。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种生物纳米碲及其利用恶臭假单胞菌的生物合成方法与应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种利用恶臭假单胞菌生物合成纳米碲的方法，包括以下步骤：

1)菌种活化：将恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)KT2440接种于培养基中，并进行培养，得到菌浊液；

2)纳米碲的生物合成：将菌浊液与亚碲酸盐混合并继续培养，所得发酵产物经分离纯化，即得到生物纳米碲。

进一步地，步骤1)包括以下步骤：

1-1)将恶臭假单胞菌的单菌落接种于种子培养基，并摇床培养12-48h，得到种子液；

1-2)将种子液以0.5-2.0vol％的接种量接种于生长培养基中，并摇床培养至菌液OD₆₀₀＝1.0-4.0(培养时间为4-8h)，即得到菌浊液。

进一步地，步骤2)中，混合过程包括：将菌浊液以0.5-2.0vol％的接种量接种于含有亚碲酸盐的培养基中，并摇床培养至菌液OD₆₀₀＝1.0-4.0；或者，将菌浊液与亚碲酸盐溶液混合。

进一步地，所用培养基均包括LB培养基与M9培养基，所述的LB培养基包括5-15g/LNaCl，5-15g/L胰蛋白胨，2-8g/L酵母提取物；