[发明专利]一种利用乳酸菌生物合成纳米氧化锌的方法及纳米氧化锌复合饲料添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及微生物发酵和纳米技术领域，更具体地，涉及一种利用乳酸菌生物合成纳米氧化锌的方法及纳米氧化锌复合饲料添加剂。 

背景技术

纳米氧化锌具有独特的性状。纳米氧化锌是一种新型高功能精细无机产品，又称为超微细氧化锌，其粒径一般小于100nm。由于颗粒尺寸的细微化，比表面积增加，使纳米氧化锌产生了其本体块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。 

纳米氧化锌可作为饲料添加剂。将纳米氧化锌作为饲料添加剂添加到动物饲料中，其高生物活性和吸收率可以有效地减少腹泻，降低料肉比，并且对环境无污染，是代替高剂量普通氧化锌理想的饲料添加剂，在饲料行业的应用前景广阔。 

传统生产方法高能耗高污染。目前纳米氧化锌的工业化生产多采用沉淀法等传统方法。这些传统方法多需要高温等高耗能条件，然而随着科技的进步，未来的纳米材料生产技术将向低成本、低消耗、低污染的方向发展。 

生物合成纳米材料是“绿色”生产。生物合成纳米材料的方法将成为未来纳米材料生产技术的突破口，寻找新的具有较强吸附和还原能力的生物体并优化其还原条件将是这种新技术的主要目标。纳米生物合成技术具有清洁、无毒、环境友好和可持续发展，反应条件温和可控，不需添加任何还原剂，效率高等优点，是一种“绿色”生产方法，是目前纳米合成领域的研究热点。目前人们正尝试以植物、植物细胞以及植物提取物，微生物等生物载体合成纳米材料。 

微生物合成纳米材料是可行的。微生物在自然界分布广、易分离培养、生长繁殖快、结构简单且培养方法比较简单，作为纳米材料生物合成的载体具有很好的前景。如研究发现，经过矿化后的内孢菌酵母细胞壁上沉积壳鞘状的纳米结构二氧化硅，其厚度约150nm左右；以醋酸铜为原料,氢氧化钠为沉淀剂,在传统直接沉淀法的基础上,以光合细菌培养液为分散剂,制得了纳米氧化铜微粒,平均粒径为40nm左右；从金、银矿中筛选出对银离子具有强吸附能力的乳酸菌，以硝酸银为底物还原银离子。 

因此，利用乳酸菌合成纳米氧化锌、开发富含纳米氧化锌的乳酸菌微生态制剂具有重要的意义。但目前未见相应技术报道。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服传统纳米氧化锌制备工艺中的不足，提供一种利用乳酸菌生物合成纳米氧化锌的方法。 

本发明要解决的另一技术问题是提供所述方法合成的纳米氧化锌。 

本发明要解决的还一技术问题是提供所述纳米氧化锌的应用。 

本发明的目的通过以下技术方案予以实现： 

提供一种利用乳酸菌生物合成纳米氧化锌的方法，包括以下步骤： 

S1.发酵培养乳酸菌，得到发酵液； 

S2.在S1得到的发酵液中搅拌加入可溶性锌盐溶液底物，得到混 

合液； 

S3.调节混合液pH值到6.0～7.0，将混合液置于60～90℃的水浴中孵化10～60分钟； 

S4.将S3孵化后的混合液恒温陈化8～24小时； 

S5.陈化后的混合液经离心收集纳米氧化锌和乳酸菌体的混合物； 

S6.将纳米氧化锌和乳酸菌体的混合物干燥后得到纳米氧化锌和乳酸菌体，将纳米氧化锌和乳酸菌体的混合物煅烧后得到单一的纳米氧化锌产品。 

其中，S1所述乳酸菌发酵方式为常规发酵或高细胞密度发酵中的一种。 

其中，S1所述的乳酸菌为发明人从断奶乳猪粪便中筛选驯化后得到的锌耐受性较高的唾液乳杆菌L3，所述唾液乳杆菌L3菌株于2013年04月08日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号是CCTCCM2013126；保藏单位的地址为：中国.武汉.武汉大学。也包括且不限于植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、其它市售的唾液乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、粪肠球菌以及屎肠球菌、双歧杆菌等对肠道有益的乳酸菌的一种或几种。 

S1所述发酵培养的条件优选为： 

种子培养基和发酵培养基选用MRS液体培养基，pH值为6.2～6.4，121℃湿热灭菌20～30min，冷却至37℃备用；甘油菌种活化培养12～16h后，接入发酵培养基，接种量为3%～5%（V/V），培养10～12h后加入等体积量的新鲜培养基继续培养8～10h，细胞数达10⁹～10¹⁰CFU/ml。 

所述MRS液体培养基的组成为：