还原亚硒酸盐产生红色单质硒光合细菌菌株的筛选与鉴定

从实验室保藏的光合细菌中筛选出一株对亚硒酸钠还原效率较高的菌株S3,其亚硒酸钠还原产物通过透射电子显微镜及EDX(Electron-Dispersive X-ray)分析确定为红色单质硒。菌株S3的形态学特征、生理生化特征及光合色素扫描结果与固氮红细菌(Rhodobacter azotoformans)的特征基本一致;16S rDNA序列(GenBank登录号为DQ402051)在系统发育树中与固氮红细菌同属一个类群,序列同源性为99%。根据上述结果将菌株S3鉴定为固氮红细菌。初步研究了该菌株还原亚硒酸钠的特性,首次报道固氮红细菌具有还原亚硒酸盐产生红色单质硒的能力,为今后利用微生物方法治理环境中硒污染、利用微生物方法获得活性红色单质硒以及对微生物还原亚硒酸盐产生红色单质硒的机理研究奠定了良好的基础。

细菌还原氧化态硒产生红色单质硒的研究进展

硒是一种生命必需的微量元素,但高浓度时毒性较强且会造成环境污染。许多细菌可以将亚硒酸盐(SeO32-)或硒酸盐(SeO42-)等毒性较高的氧化态硒还原为毒性较小的红色单质硒(Se°),形成硒-蛋白复合物,它们对于获得最佳补硒方式和治理硒环境污染具有应用潜力。近年来,关于这一生物还原过程,人们进行了大量的研究,包括碳源、氧气、元素硫、谷胱甘肽以及一些氧化还原酶和膜转运蛋白等在内的多种物质都被发现可能影响或参与了细菌对硒的代谢。综述了细菌进行生物还原氧化态硒的影响因素及不同细菌产生红色单质硒机理的研究进展。

乳酸菌LA4还原亚硒酸钠形成红色单质硒

通过从实验室保藏的乳酸菌中筛选出1株对亚硒酸钠耐受性较高的菌株LA4，经分光光度法测定得知在69．28mg（4mmol／L）亚硒酸钠浓度下，亚硒酸钠的还原量为32．42mg（1．87mmol／L），还原效率为46．79％。并将其亚硒酸钠还原产物通过X射线光电子能谱仪（XPS）和透射电子显微镜（TEM）测试，发现乳酸菌LA4能将亚硒酸钠还原为红色单质硒，观察透射电镜（TEM）图发现，添加亚硒酸钠的发酵液中细胞表面以及培养基中出现大量纳米尺寸的球状颗粒，粒径基本在50～200nm。

光合细菌还原亚硒酸盐为红色单质硒的条件优化

山西大学光合细菌研究室保藏的一株沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris strain N)(N菌株)能够把高毒性的亚硒酸盐还原成为红色单质硒。通过单因子试验,对影响N菌株还原亚硒酸钠的因素(亚硒酸钠添加量、菌种接种量、培养基初始p H值、培养时间)进行了分析,旨在优化N菌株还原亚硒酸盐的最佳条件并确定最佳转化率。结果显示,对转化率影响较大的因素由高到低依次为:亚硒酸钠添加量>培养时间>培养基初始p H值>菌种接种量;N菌株还原亚硒酸盐得到红色单质硒的最适条件为:亚硒酸钠添加量2.0 mmol/L、培养时间8 d、培养基初始p H值7.0和接种量15%,优化后转化率达到91.36%。

红色单质硒/DOX-淀粉复合颗粒的制备及抗肿瘤协同效果分析

合成了红色单质硒-多柔比星-淀粉复合纳米颗粒,并作用于肝癌BEL7404细胞,采用MTT法检测其对细胞的生长抑制情况。将Na2SeO3还原成红色单质硒,然后通过疏水作用结合到装载有多柔比星(DOX)的淀粉纳米颗粒的表面,形成红色单质硒-多柔比星-淀粉复合颗粒(Se/DOX-StNP);采用Zeta-size粒度仪检测其颗粒分布和表面电荷,颗粒直径范围为50～80nm,表面电荷为-13.9mV;透射电镜结果显示具有明显核壳结构;颗粒作用于肝癌BEL7404细胞,其细胞生长抑制率比相当量的红色单质硒和DOX-淀粉纳米颗粒(DOX-StNP)的细胞抑制率总和高出15%,展现了红色单质硒促进DOX抗肿瘤活性的协同效果。结果表明,复合制剂实现不同药物的同时给药,有较好的抗肿瘤效果,这将为抗肿瘤药物的药剂学研究提供新的思路。

茶树草螺菌WT00C-Se发酵制备红色纳米单质硒

茶树草螺菌是从野外茶树中分离的一种革兰氏阴性内生细菌.茶树内生草螺菌WT00C在含200 mmol/L硒酸钠的LB培养基内37℃培养28 h后,收获、保存细菌并重新命名为茶树草螺菌WT00C-Se.将茶树草螺菌WT00C-Se重新接种至含200 mmol/L硒酸钠的LB培养基中培养,其生长抑制期和生长期缩短6 h,仅为原来茶树内生草螺菌WT00C菌株的一半.摇瓶培养和电镜观察都表明茶树草螺菌WT00C-Se仍拥有还原硒酸盐、生成红色纳米单质硒(Se 0)的能力.根据茶树草螺菌WT00C-Se的特性,进行红色纳米单质硒产率条件优化后发现:首先用含75 mmol/L硒酸钠的培养基活化茶树草螺菌WT00C-Se,然后按1∶100比例接种200 mmol/L硒酸钠LB培养基,并在37℃、200 r/min、pH 7.0条件下培养,红色纳米单质硒产率较高且耗时短.依照优化条件,使用发酵罐发酵30 h,每升培养物可制备出560 mg纯净的红色单质硒.该研究结果不仅为利用微生物生产红色单质硒提供了一种全新的思路,而且为今后产业化提供了强有力的技术支撑.

一株耐硒粘质沙雷氏菌及其硒还原特性

从贵州乌当区富硒土壤中筛选亚硒酸钠还原菌并进行菌种鉴定,测试菌株硒素耐受能力及还原生成红色单质硒特性。结果表明:菌株X1704经16S rDNA序列分析鉴定为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens);菌株对亚硒酸钠有较强耐受能力,其最低抑制浓度(MIC)高达3500 mg/L;硒胁迫作用下,菌体的生长受到一定程度的抑制,稳定期也相应延迟;菌株能把96.8%的亚硒酸钠还原为红色单质硒。