纳米硒合成菌株的筛选及产硒机理和应用研究
发布时间：2021-07-22 09:48
亚硒酸盐具有极强的生物毒性,一些微生物具有将有毒的亚硒酸盐还原为无毒纳米硒（Se0）的能力,被认为是生产硒纳米粒子（SeNPs）的理想手段。微生物还原法制备的纳米颗粒具有无毒、生产重现性好、易于规模化合成、形貌清晰、粒径均一等优点,已成为生产纳米颗粒的新趋势,在纳米技术、生物医学和环境修复等领域具有广阔的应用前景。国内外学者已经成功从土壤或者植物根际中,通过富集培养分离得到可以还原亚硒酸钠生成纳米硒的微生物,并显示了良好的应用前景。但是关于昆虫肠道微生物来源的亚硒酸钠还原菌株的筛选,目前尚未见报道。本研究以昆虫肠道微生物为试验材料,采用含有亚硒酸钠的培养基进行富集培养,以期从昆虫肠道内分离新的具有亚硒酸钠高效还原能力的微生物,并对其产硒机理和功能进行探讨。具体研究结果如下:（1）昆虫肠道来源亚硒酸钠还原微生物的筛选及鉴定。从富硒土壤中生存的松褐天牛肠道中初步分离出98株菌株,经ARADA分型,可以归为13个分类单元（OTUs）。对这13个OTUs代表菌株的亚硒酸钠还原能力进行复筛,并从中筛选两株对亚硒酸钠具有较高耐受性和优良转化效率的菌株。经分子生物学和生理生化鉴定,确认为:奇异变形杆...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?细胞和厌氧颗粒细胞将Ｓｅ０４２＿还原为单质硒｜９７＿９８１??：（Ａ）３０°Ｃ７，＆?—ｔ＾／７Ｂ，
目前己经提出了将微生物中的Ｓｅ０３２＿还原为ＳｅＧ的不同机制，包括（ｉ）由ＧＳＨ??介导的Ｐａｉｎｔｅｒ－ｔｙｐｅ型反应，（ｉｉ）硫氧还蛋白与硫氧还蛋白还原酶系统，（ｉｉｉ）铁??载体介导的还原，（Ｗ）硫化物介导的还原，和（ｖ）异化还原［１（）９］（图１．５）。??是一种异化的金属还原细菌［７１］。周质中的延胡索酸还??１３??
和醌池（Ｑｕｉｎｏｌ?ｐｏｏｌ）接收电子传递给ＦｃｃＡ，从而催化Ｓｅ０３２＿还原为ＳｅＱ（图丨．３ａ）。??除此之外，吩嗪－１－羧酸、ＮＡＤＨ、ＮＡＤＨ依赖性还原酶和二硫化物还原酶在亚硒??酸盐还原中也起着重要作用［１１（３＿１１１］。如图１．３ａ所示，在肠道细菌（如肠沙门氏菌??Ｓａ／ｗｏｎｅＺ／ａｅ咐ｅｒｔ＿ｃａ和大肠杆菌￡．ｃｏ／０中，ＴＡＴ转位酶途径和Ｔｏｒ－Ｄ伴侣在晒酸盐??还原为单质硒的过程中，发挥着关键性的作用。??亚砸酸盐（Ｓｅ０３２＿）也可以与硫醇反应，经非生物还原生成ＳｅＧ，谷胱甘肽是??最丰富、最简单的一种硫醇，它的巯基与亚硒酸盐反应活性很高，这亦是目前广??泛认同的微生物解毒的一种主要模式，如图１．４ｂ所示。它通过提供的电子将亚硒??酸盐转化为ｓｅｌｅｎｏｄｉｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅ?（ＧＳ－Ｓｅ－ＳＧ），经谷胱甘肽还原酶（ＧＲ）或硫氧还??蛋白还原酶（ＴＲ）进一步还原，形成一种不稳定的中间体－硒过硫化物（ＧＳ－Ｓｅ＿），??经水解分解为还原型谷胱甘肽ＧＳＨ和单质硒［９４
【参考文献】：
期刊论文
[1]红色纳米硒在水稻和柑橘上的应用研究[J]. 董雍,李红强,蒋光月. 安徽农学通报. 2016(07)
[2]细菌生物合成纳米硒的研究进展[J]. 李吉祥,吴文良,郭岩彬. 农业资源与环境学报. 2014(06)
[3]硒是双刃剑?——谈微生物中的硒代谢[J]. 郑世学,粟静,王瑞,王革娇. 华中农业大学学报. 2013(05)
[4]富硒刺葡萄的探讨与研究[J]. 陈武茂. 微量元素与健康研究. 2008(05)
[5]两种富硒植物对大鼠高脂血症和脂质过氧化作用的影响[J]. 陈玉梅,陈竞,李卫东,毛德倩,杨文婕. 营养学报. 2008(03)
[6]A New Method for the Synthesis of Selenium Nanoparticles and the Application to Construction of H2O2 Biosensor[J]. Juan ZHANG, Sheng Yi ZHANG, Jing Juan XU, Hong Yuan CHEN* The State Key Laboratory of Coordination Chemistry, Institute of Analytical chemistry, Department of Chemistry, Nanjing university, Nanjing 210093. Chinese Chemical Letters. 2004(11)
本文编号：3296923
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?细胞和厌氧颗粒细胞将Ｓｅ０４２＿还原为单质硒｜９７＿９８１??：（Ａ）３０°Ｃ７，＆?—ｔ＾／７Ｂ，
目前己经提出了将微生物中的Ｓｅ０３２＿还原为ＳｅＧ的不同机制，包括（ｉ）由ＧＳＨ??介导的Ｐａｉｎｔｅｒ－ｔｙｐｅ型反应，（ｉｉ）硫氧还蛋白与硫氧还蛋白还原酶系统，（ｉｉｉ）铁??载体介导的还原，（Ｗ）硫化物介导的还原，和（ｖ）异化还原［１（）９］（图１．５）。??是一种异化的金属还原细菌［７１］。周质中的延胡索酸还??１３??
和醌池（Ｑｕｉｎｏｌ?ｐｏｏｌ）接收电子传递给ＦｃｃＡ，从而催化Ｓｅ０３２＿还原为ＳｅＱ（图丨．３ａ）。??除此之外，吩嗪－１－羧酸、ＮＡＤＨ、ＮＡＤＨ依赖性还原酶和二硫化物还原酶在亚硒??酸盐还原中也起着重要作用［１１（３＿１１１］。如图１．３ａ所示，在肠道细菌（如肠沙门氏菌??Ｓａ／ｗｏｎｅＺ／ａｅ咐ｅｒｔ＿ｃａ和大肠杆菌￡．ｃｏ／０中，ＴＡＴ转位酶途径和Ｔｏｒ－Ｄ伴侣在晒酸盐??还原为单质硒的过程中，发挥着关键性的作用。??亚砸酸盐（Ｓｅ０３２＿）也可以与硫醇反应，经非生物还原生成ＳｅＧ，谷胱甘肽是??最丰富、最简单的一种硫醇，它的巯基与亚硒酸盐反应活性很高，这亦是目前广??泛认同的微生物解毒的一种主要模式，如图１．４ｂ所示。它通过提供的电子将亚硒??酸盐转化为ｓｅｌｅｎｏｄｉｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅ?（ＧＳ－Ｓｅ－ＳＧ），经谷胱甘肽还原酶（ＧＲ）或硫氧还??蛋白还原酶（ＴＲ）进一步还原，形成一种不稳定的中间体－硒过硫化物（ＧＳ－Ｓｅ＿），??经水解分解为还原型谷胱甘肽ＧＳＨ和单质硒［９４
【参考文献】：
期刊论文
[1]红色纳米硒在水稻和柑橘上的应用研究[J]. 董雍,李红强,蒋光月. 安徽农学通报. 2016(07)
[2]细菌生物合成纳米硒的研究进展[J]. 李吉祥,吴文良,郭岩彬. 农业资源与环境学报. 2014(06)
[3]硒是双刃剑?——谈微生物中的硒代谢[J]. 郑世学,粟静,王瑞,王革娇. 华中农业大学学报. 2013(05)
[4]富硒刺葡萄的探讨与研究[J]. 陈武茂. 微量元素与健康研究. 2008(05)
[5]两种富硒植物对大鼠高脂血症和脂质过氧化作用的影响[J]. 陈玉梅,陈竞,李卫东,毛德倩,杨文婕. 营养学报. 2008(03)
[6]A New Method for the Synthesis of Selenium Nanoparticles and the Application to Construction of H2O2 Biosensor[J]. Juan ZHANG, Sheng Yi ZHANG, Jing Juan XU, Hong Yuan CHEN* The State Key Laboratory of Coordination Chemistry, Institute of Analytical chemistry, Department of Chemistry, Nanjing university, Nanjing 210093. Chinese Chemical Letters. 2004(11)
本文编号：3296923
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