芽孢杆菌生物合成纳米硒条件优化及活性评价

作为生防菌的枯草芽孢杆菌XP(Bacillus subtilis subspecies stercoris strain XP)不仅具有较强的耐硒与耐盐能力,而且还可将毒性较高的无机硒转化为安全性高、生物活性好的纳米硒(SeNP),然而目前其合成SeNP的效率并不高.为提升菌株XP生物合成SeNP的效率,该研究针对其合成工艺条件做了进一步优化.首先,通过单因素试验,初步筛选出适宜范围量值的初始亚硒酸盐Se(IV)浓度、摇床转速、XP接种量;其次,将这三个因子作为影响因素,以SeNP产量为响应指标,利用Box-Behnken响应面法(RSM)进行分析;最终,通过响应面法获得枯草芽孢杆菌XP产SeNP的最优发酵工艺条件.研究结果表明,枯草芽孢杆菌XP合成纳米硒的最佳发酵条件为:初始Se(IV)3.4 mmol/L、摇床转速157 r/min、菌株XP接种量9.9％,此发酵条件下纳米硒的产量达到1.82 mmol/L,相对优化前提升了60％以上.此外,通过种子发芽试验,进一步证明此工艺条件下合成的纳米硒具有较高的生物活性,可有效提升油麦菜种子活力,促进种子萌发.