[发明专利]一种利用光合细菌制备红色单质硒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种红色单质硒的制备方法，尤其涉及一种利用微生物还原法制备红色单质硒的方法。

背景技术

硒(selenium，Se)元素，由瑞典科学家Berzelius于1817年首先发现，位于第六主族，在地质化学中属超微量元素，长期以来一直被人们视为是一种有毒元素。1957年，Schwarz等证实硒能够促进动物生长，也能防止大鼠肝坏死。在此之前，人们对硒的研究一直只注重它的毒害作用。1973年，世界卫生组织(WHO)宣布：硒是人类和动物生命中必须的微量元素。1988年，中国营养学会将硒列入人体必需的15种每日膳食营养元素之一。硒元素主要以硒半胱氨酸的形式存在人体中，能有效增加硫氧还蛋白还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶、脱碘酶等含硒酶的活性，可以增加机体抗病、防病能力，抗辐射，抵抗有害金属，预防癌症等方面的作用。硒元素对治疗关节炎，肝炎，出血热，白内障有显著作用，并且硒元素对肿瘤患者的放化疗也有显著的辅助治疗作用。

硒的一个显著特征就是其毒性剂量和营养剂量之间的范围很窄。近几年来，开发高安全性和高生物活性的补硒形式成为研究热点。起初人们认为有机硒比无机硒的吸收利用价值高，急性毒性小，被认为是较好的硒制品。但是随着硒研究的不断深入，人们发现红色单质硒比有机硒具有更高的生物利用率和安全性。从生物功效来看，红色单质硒在体外清除羟基自由基的效率为无机硒的5倍，为有机硒的2.5倍；在急性毒性(LD₅₀)标准方面，无机硒为15μg/g，有机硒为30-40μg/g，而红色单质硒则高达113μg/g。

目前，报道了多种红色单质硒的制备方法，其中一直以物理和化学方法为主，尽管国内外对这两种方法的研究较为充分，工艺技术也较为成熟，但他们存在生产成本高和易污染环境等缺点。近年来，有报道采用微生物合成红色单质硒，利用微生物将Se⁴⁺或Se⁶⁺还原成红色单质硒。中国专利申请说明书CN102703513A公开了一种利用微生物制备红色单质硒的方法，该方法采用地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌在加硒的固体培养基上培养后收集红色菌落制得单质硒。但是从上面的制备方法发现，固体发酵培养后直接收集，很难使红色单质硒与培养基、菌体分离即该方法制得的为菌体-红色单质硒混合物，不易获得纯度很高的红色单质硒。为了更好的开展红色单质硒的制备研究，亟待开发安全、使用简单的制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全有效、收集简便的利用光合细菌制备红色单质硒的方法。

本发明所采用的技术方案包括如下步骤：

（1）光合细菌的制备：将培养基灭菌，接入1/2-1/20份数的光合细菌菌种，在15-40℃、光照、厌氧条件下，培养3-10d，重复2次备用；

所述培养基的成分及配比为：MgSO₄·7H₂O100-300mg，CaCl₂·2H₂O50-100mg，乙酸钠1500-3000mg，EDTA10-30mg，酵母浸粉500-1500mg，K₂HPO₄500-1500mg，(NH₄)₂SO₄1000-2000mg，FeSO₄·7H₂O5-15mg，KH₂PO₄400-1000mg，微量元素溶液1-5mL，去离子水1000-2000mL，pH为5-9；

其中微量元素溶液组成及配比为：H₃BO₃200-300mg，MnSO₄·4H₂O150-250mg，Na₂MoO₄·2H₂O50-100mg，CuSO₄2-10mg，ZnSO₄·7H₂O20-30mg，去离子水100-200mL；

（2）红色单质硒的制备：按重量将光合细菌10-50份接入100份含有亚硒酸盐浓度为0.5mmol/L–8.0mmol/L的步骤（1）所述的培养基中，在15-40℃光照厌氧条件下培养3-10d；