一株馬利亞霉菌及其在金納米材料合成中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及一株馬利亞霉菌{Mariannaea sp.HJ)及其在金納米材料合成中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]金納米顆粒(AuNPs)具有高度的穩(wěn)定性和獨(dú)特的光電、光熱性能，在信息存儲、化學(xué)傳感、醫(yī)學(xué)成像、藥物運(yùn)輸以及生物標(biāo)記等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)物理合成方法需要復(fù)雜的儀器及高能耗的實(shí)驗(yàn)條件，化學(xué)合成方法中使用的封端劑和有機(jī)溶劑則不利于金納米顆粒在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，并且對環(huán)境造成負(fù)面的影響。微生物在自然界分布廣泛、生長繁殖迅速，且易分離培養(yǎng)，合成金納米顆粒過程相對溫和、環(huán)境友好、綠色低毒，被譽(yù)為“納米材料加工廠”。
[0003]真菌是一類重要的微生物資源，相比較細(xì)菌而言，可以大量分泌合成納米顆粒相關(guān)的胞外酶、多肽類物質(zhì)及次級代謝產(chǎn)物等，合成的納米顆粒產(chǎn)量高、易與真菌分離，可用于納米顆粒的大規(guī)模生產(chǎn)。目前已有研宄表明真菌及其代謝產(chǎn)物還原Au3+Au+合成金納米顆粒。如Verticillium sp.能還原Au3+，在細(xì)胞表面形成尺寸均一、單分散性良好的金納米顆粒。從尾礦池中分離出的酵母菌/7ZcAia和HAuCl 4反應(yīng)后能生成紫色的金納米顆粒。Penicillium sp.細(xì)胞濾出液和HAuCl4反應(yīng)細(xì)胞外合成金納米顆粒僅用I min，全細(xì)胞反應(yīng)胞內(nèi)合成金納米顆粒也僅需8 h。Yarrowia lipolytica NCIM 3589在pH 7和pH 9下合成的金納米顆粒平均粒徑約為15 nm且形狀不規(guī)則，而在pH 2條件下顆粒尺寸增大并在胞外不斷聚集，最終形成規(guī)則的球形和六邊形結(jié)構(gòu)。本專利涉及的馬利亞霉菌(Mariannaea)是一種廣泛存在的真菌，通常從土壤、腐爛的植物以及水底沉積物等環(huán)境中分離得到，而關(guān)于馬利亞霉菌合成金屬納米顆粒的研宄至今還未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一株馬利亞霉菌，以及采用該菌株催化HAuCl4合成金納米顆粒的方法，該菌株在生物合成納米材料領(lǐng)域具有應(yīng)用價值。
[0005]本發(fā)明涉及一株馬利亞霉菌(拉丁文分類命名為:#aria/?/?ai?asp.HJ)，所述菌株保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏單位地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號，其登記入冊編號為CGMCC N0.10030，保藏日期為2014年12月04日；菌株的26S rRNA基因序列在GenBank數(shù)據(jù)庫中的登錄號為KP330204。
[0006]該菌株分離自本溪鋼鐵焦化廠的活性污泥，生長采用的培養(yǎng)基為改良馬丁液體培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基的組成為:葡萄糖 I g/L，(NH4)2SO4 I g/L, MgSO4 0.5 g/L，K2HPO4 I g/L，四環(huán)素0.05 g/L ；pH 7o在30°C，150 r/min條件振蕩培養(yǎng)54 h生長至穩(wěn)定期，穩(wěn)定期菌絲體聚集成白色小球狀。所述固體培養(yǎng)基為對應(yīng)液體培養(yǎng)基中加入2% (W/V)瓊脂；液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基均在115°C濕熱滅菌20 min后使用。
[0007]所述菌株能催化HAuCl4合成球形或六邊形形態(tài)的金納米顆粒。該菌株具有合成金納米顆粒的能力:將0.2 g濕菌絲體加入到2 mL的1.0 mmol/L HAuCl4溶液中，在30°C，150 r/min條件共孵育24 h后可生成球形、六邊形等不同形態(tài)的金納米顆粒。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:菌株HJ分離自本溪鋼鐵焦化廠的活性污泥，在改良馬丁培養(yǎng)基中生長的最適溫度為30°C，最適pH為7，該菌株可催化撤11(^14合成不同形態(tài)的金納米顆粒。該菌株擴(kuò)展了真菌在納米材料綠色合成中的應(yīng)用，為金納米材料的生物制備提供一種新的微生物資源，在生物合成納米材料領(lǐng)域中具有應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0009]圖1馬利亞霉菌HJ 26S rRNA基因序列系統(tǒng)發(fā)育樹。
[0010]圖2馬利亞霉菌HJ生長曲線。
[0011]圖3馬利亞霉菌HJ的SEM掃描圖。
[0012]圖4不同pH對馬利亞霉菌HJ生長的影響。
[0013]圖5不同溫度對馬利亞霉菌HJ生長的影響。
[0014]圖6馬利亞霉菌HJ合成金納米顆粒紫外-可見光全波長掃描。
[0015]圖7馬利亞霉菌HJ合成金納米顆粒的TEM表征。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1:本發(fā)明菌株的獲得
本發(fā)明涉及的馬利亞霉菌分離自本溪鋼鐵焦化廠的活性污泥。前期先將所取泥樣置于微生物反應(yīng)器中馴化培養(yǎng)，培養(yǎng)基為KH2PO4 0.02 g/L，NH4Cl 0.09 g/L，NaCl 0.01 g/L,MgSO4.7Η20 0.0125 g/L，CaCl2 0.012 g/L，F(xiàn)eSO4.7Η20 0.01 g/L，葡萄糖 0.05 g/L，四環(huán)素0.04 g/L。60天后取2 mL反應(yīng)器泥水混合物，采用平板稀釋涂布法，將泥水混合物梯度稀釋后涂布在固體改良馬丁培養(yǎng)基(葡萄糖I g/L，(NH4)2SO4 I g/L, MgSO4 0.5 g/L, K2HPO4I g/L，四環(huán)素0.05 g/L, pH 7，瓊脂2%)上，于30°C下培養(yǎng)3_4天。培養(yǎng)皿長出菌落后，挑取少量菌落于含有25 mL液體改良馬丁培養(yǎng)基的50 mL錐形瓶中，于30°C，150 r/min下振蕩培養(yǎng)，待菌株生長至穩(wěn)定期，取少量菌液稀釋進(jìn)行平板涂布。重復(fù)上述操作，直至得到純化的菌株。
[0017]該菌株于2014年12月04日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，登記入冊編號為CGMCC N0.10030。
[0018]實(shí)施例2:菌株的26S rRNA基因序列分析
以26S rRNA通用引物對所獲得的菌株進(jìn)行PCR擴(kuò)增，將得到的基因序列進(jìn)行BLAST同源對比，發(fā)現(xiàn)其與iferia/waeasp.具有較高的相似性，因此判定該菌株為馬利亞霉菌菌屬，命名為Mariannaeasp.HJ。圖1為菌株HJ的26S rRNA基因序列系統(tǒng)發(fā)育樹，其26S rRNA序列已登錄GenBank數(shù)據(jù)庫，登錄號為KP330204，具體序列如下。
[0019]>HJ 26S rRNA gene sequenceCAACAGCTCAAATTTGAAATCTGGCCCTCGGGTCCGAGTTGTAATTTGCAGAGGATGCTTTTGGTGAGGTG
CCTTCCGAGTTCCCTGGAACGGGACGCCATAGAGGGTGAGAGCCCCGTCTGGTCGGACACCAATCCTATGTAAAGC
TCCTTCGACGAGTCGAGTAGTTTGGGAATGCTGCTCTAAATGGGAGGTATAT