一种基于特定乳酸菌制备红色生物纳米硒的制备方法与流程

1.本发明涉及微生物技术领域，特别涉及为一种基于特定乳酸菌制备红色生物纳米硒的制备方法。


背景技术：

2.硒是人和动物必需的微量元素之一，与机体的抗氧化能力、免疫功能、抗病毒、抗癌作用等有着重要关系。与无机硒和有机硒相比，红色纳米硒具有毒性低、生物活性高等特征，在动物生产、医药及保健品方面有着广泛的应用。
3.现有纳米硒的生产主要通过物理方法，化学方法，反向胶束法等技术生成，但这些技术会受到高温、高压、催化剂等条件限制，生产成本很高，污染严重，所生产的纳米硒粒径不均匀，残留物及无机硒含量高，导致生物纳米硒的合成纯度不足。


技术实现要素：

4.本发明旨在解决如何提高生物纳米硒的合成纯度，提供一种基于特定乳酸菌制备红色生物纳米硒的制备方法。
5.本发明为解决技术问题采用如下技术手段：本发明提供一种基于特定乳酸菌制备红色生物纳米硒的制备方法，包括以下步骤：s1：活化，用预设的发酵培养基对纳米硒菌株进行活化培养，以培养得到生物纳米硒菌株，其中，所述发酵培养基的培养配方为：树脂20-30g/l，燕麦片5-10g/l，葡萄糖0.1-2.5g/l，酸水解酪蛋白0.1-1.0g/l，碳酸钙0.5-2.5g/l，硝酸0.75-1.5g/l，硫酸镁0.75-2g/l；s2：培养，将预设的特定乳酸菌作为培养液对所述生物纳米硒菌株进行预设时间段和预设温度区间的培养；s3：代谢，将预设浓度的亚硒酸钠溶液加入菌株培养液中进行预设时间段的代谢，生成红色生物纳米硒溶液；s4：收集，将所述红色生物纳米硒溶液利用超声波破碎仪对溶液的残留菌体进行预设时间的离心破碎，得到所述残留菌体分离的上清液，所述上清液即为红色生物纳米硒初提物；s5：提纯，从所述红色生物纳米硒初提物中进行分离纯化，得到红色生物纳米硒。
6.进一步地，所述特定乳酸菌的制备步骤包括：将预设的乳酸菌接种于预设的发酵培养基中；对所述发酵培养基通入二氧化碳，使所述乳酸菌适应无氧环境，对所述乳酸菌进行厌氧培养；利用优选培养液对所述乳酸菌进行培养，注入所述培养液后静置3-6小时，直至所述乳酸菌出现生长变化，以得到特定乳酸菌。
7.进一步地，所述利用优选的培养液对所述乳酸菌进行培养， 注入所述培养液后等待3-6小时，直至所述特定乳酸菌出现生长变化，以得到所述特定乳酸菌的步骤中，包括：所述生长变化具体包括菌株分裂或菌株增大。
8.进一步地，将预设的特定乳酸菌作为培养液对所述生物纳米硒菌株进行预设时间段和预设温度区间的培养的步骤s2中，包括：所述恒温培养的温度设定为2-6℃，恒温培养的时间设定为6-12小时。
9.进一步地，将预设浓度的亚硒酸钠溶液加入菌株培养液中进行预设时间段的代谢，生成红色生物纳米硒溶液的步骤s3中，包括：所述预设时间段的代谢，具体代谢的时间设定为3-5h。
10.进一步地，所述将预设浓度的亚硒酸钠溶液加入菌株培养液中进行预设时间段的代谢，生成红色生物纳米硒溶液的步骤s3中，包括：采用含硒45%的亚硒酸钠加入82℃的热水中，经过5分钟完全溶解后得到所述亚硒酸钠溶液；所述亚硒酸钠溶液的浓度为91.4mol/l。
11.进一步地，将所述红色生物纳米硒溶液利用超声波破碎仪对溶液的残留菌体进行预设时间的离心破碎，得到所述残留菌体分离的上清液，所述上清液即为红色生物纳米硒初提物的步骤s4中，包括：所述超声波破碎仪的破碎功率设定为100-150w。
12.进一步地，将所述红色生物纳米硒溶液利用超声波破碎仪对溶液的残留菌体进行预设时间的离心破碎，得到所述残留菌体分离的上清液，所述上清液即为红色生物纳米硒初提物的步骤s4中，包括：所述预设时间段的离心破碎，具体离心时间设定为5-10分钟。
13.进一步地，从所述红色生物纳米硒初提物中进行分离纯化，得到红色生物纳米硒的步骤s5中，包括：采用预设的纯化装置对所述红色生物纳米硒溶液对应的待提取物质进行提取；所述纯化装置包括萃取塔；所述待提取物质具体包括红色生物纳米硒的沉淀物质或特定乳酸菌的菌群。
14.进一步地，采用预设的纯化装置对所述红色生物纳米硒溶液对应的待提取物质进行提取的步骤中，包括：根据所述红色生物纳米硒的具体溶液量，加入正己烷进行萃取，得到萃取完毕的红色生物纳米硒；所述正己烷的加入量与所述红色生物纳米硒溶液量的比例为1：5；将所述萃取完毕的红色生物纳米硒进行冷冻干燥，得到分离纯化的红色生物纳米硒；所述冷冻干燥的时间设定为30min。
15.本发明提供了基于特定乳酸菌制备红色生物纳米硒的制备方法，具有以下有益效果：本发明通过采用特定的乳酸菌菌株进行恒温培养，并从收集得到的生物纳米硒初提物中进行分离纯化，使得制备出来的红色生物纳米硒纯度高于98%，且制备的时间相对于业界公布的时间缩短了12个小时，有效提高了生物纳米硒的合成纯度和制备效率。
附图说明
16.图1为本发明基于特定乳酸菌制备红色生物纳米硒的制备方法一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
17.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，本发明为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
18.下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.参考附图1，为本发明一实施例中的基于特定乳酸菌制备红色生物纳米硒的制备方法，包括以下步骤：s1：活化，用预设的发酵培养基对纳米硒菌株进行活化培养，以培养得到生物纳米硒菌株，其中，所述发酵培养基的培养配方为：树脂20-30g/l，燕麦片5-10g/l，葡萄糖0.1-2.5g/l，酸水解酪蛋白0.1-1.0g/l，碳酸钙0.5-2.5g/l，硝酸0.75-1.5g/l，硫酸镁0.75-2g/l；s2：培养，将预设的特定乳酸菌作为培养液对所述生物纳米硒菌株进行预设时间段和预设温度区间的培养；s3：代谢，将预设浓度的亚硒酸钠溶液加入菌株培养液中进行预设时间段的代谢，生成红色生物纳米硒溶液；s4：收集，将所述红色生物纳米硒溶液利用超声波破碎仪对溶液的残留菌体进行预设时间的离心破碎，得到所述残留菌体分离的上清液，所述上清液即为红色生物纳米硒初提物；s5：提纯，从所述红色生物纳米硒初提物中进行分离纯化，得到红色生物纳米硒。
20.在本实施例中，采用预设的发酵培养基对纳米硒菌株进行活化培养，目的在于将处于休眠干化状态的菌株予以有效激活和保护，不仅是成功进行菌株活化和接种的必要措施，也是发挥菌株最大潜能以完美实现菌株培养的基础和保障；采用树脂，燕麦片，葡萄糖，酸水解酪蛋白，碳酸钙，硝酸，硫酸镁作为发酵培养基的培养配方，目的在于将发酵培养基的环境中带有酸性，以适配培养好的特定乳酸菌作为培养液，对纳米硒菌株进行培养，培养的温度设定为2-6℃，恒温培养的时间设定在6-12小时，等待培养完毕后，即得到培养过后的菌株液；再将预设浓度亚硒酸钠溶液加入至菌株培养液内，经过预设时间段的代谢，生成红色生物纳米硒溶液；把菌株代谢的红色生物纳米硒溶液收集起来，放置于超声波破碎仪中，超声波破碎仪对红色生物纳米硒溶液中的残留菌体离心破碎，超声波破碎仪的破碎功率设定为100-150w，离心的时间设定在5-10分钟，从超声波破碎仪中分离出红色生物纳米硒的残留菌体的上清液，即为红色生物纳米硒初提物；采用超声波破碎仪进行离心破碎的目的在于，由于尚未进行离心破碎的红色生物纳米硒冲存在许多除了菌体外的杂质，在培养菌株的过程中难免出现各种各样的杂质混合在纳米硒菌株的代谢物中，此时即需要将纳米硒菌株的代谢物，即红色生物纳米硒中的溶液的残留菌体进行离心破碎，离心破碎后代
谢物中的液体不会受到离心破坏的毁坏，即可保留溶液中的经过代谢途径设定出的红色液体，避免了红色生物纳米硒中存在除了上清液的其他杂质；此时需将红色生物纳米硒的初提物进行分离纯化，即可得到红色生物纳米硒；采用预设的纯化装置，萃取塔对红色生物纳米硒溶液对应的待提取物质进行提取，如对红色生物纳米硒的沉淀物质或特定乳酸菌的菌群进行提取，根据红色生物纳米硒的具体溶液量，根据比例为5：1的量加入提前准备好的正己烷进行萃取，得到萃取完毕的红色生物纳米硒，将萃取完毕的红色生物纳米硒进行冷冻干燥，即可得到分离纯化完成的红色生物纳米硒，采用萃取塔进行分离纯化的目的在于通过萃取后进行冷冻干燥的方式，以提高生物纳米硒的纯度。
21.实施例1，在本实施例中，采用预设的发酵培养基对纳米硒菌株进行活化培养，目的在于将处于休眠干化状态的菌株予以有效激活和保护，不仅是成功进行菌株活化和接种的必要措施，也是发挥菌株最大潜能以完美实现菌株培养的基础和保障；采用树脂，燕麦片，葡萄糖，酸水解酪蛋白，碳酸钙，硝酸，硫酸镁作为发酵培养基的培养配方，目的在于将发酵培养基的环境中带有酸性，以适配培养好的特定乳酸菌作为培养液，对纳米硒菌株进行培养，培养的温度设定为2℃，培养的时间设定在9小时，等待培养完毕后，即得到培养过后的菌株液；再将预设浓度亚硒酸钠溶液加入至菌株培养液内，经过预设时间段的代谢，生成红色生物纳米硒溶液；把菌株代谢的红色生物纳米硒溶液收集起来，放置于超声波破碎仪中，超声波破碎仪对红色生物纳米硒溶液中的残留菌体离心破碎，超声波破碎仪的破碎功率设定为100-150w，离心的时间设定在5-10分钟，从超声波破碎仪后分离出残留菌体的上清液，即为红色生物纳米硒初提物；采用超声波破碎仪进行离心破碎的目的在于，由于尚未进行离心破碎的红色生物纳米硒冲存在许多除了菌体外的杂质，在培养菌株的过程中难免出现各种各样的杂质混合在纳米硒菌株的代谢物中，此时即需要将纳米硒菌株的代谢物，即红色生物纳米硒中的溶液的残留菌体进行离心破碎，离心破碎后代谢物中的液体不会受到离心破坏的毁坏，即可保留溶液中的经过代谢途径设定出的红色液体，避免了红色生物纳米硒中存在除了上清液的其他杂质；此时仅需将红色生物纳米硒的初提物进行分离纯化，即可得到红色生物纳米硒；采用预设的纯化装置，萃取塔对红色生物纳米硒溶液对应的待提取物质进行提取，如对红色生物纳米硒的沉淀物质或特定乳酸菌的菌群进行提取，根据红色生物纳米硒的具体溶液量，根据比例为5：1的量加入提前准备好的正己烷进行萃取，得到萃取完毕的红色生物纳米硒，将萃取完毕的红色生物纳米硒进行冷冻干燥，即可得到分离纯化完成的红色生物纳米硒，采用萃取塔进行分离纯化的目的在于通过萃取后进行冷冻干燥的方式，以提高生物纳米硒的纯度。
22.制备出来的红色生物纳米硒由于恒温的时间和温度设定恰好，得到的红色生物纳米硒的代谢量高于普通制备生物纳米硒的自然代谢量。
23.实施例2，在本实施例中，采用预设的发酵培养基对纳米硒菌株进行活化培养，目的在于将处于休眠干化状态的菌株予以有效激活和保护，不仅是成功进行菌株活化和接种的必要措施，也是发挥菌株最大潜能以完美实现菌株培养的基础和保障；采用树脂，燕麦片，葡萄糖，酸水解酪蛋白，碳酸钙，硝酸，硫酸镁作为发酵培养基的培养配方，目的在于将发酵培养基的环境中带有酸性，以适配培养好的特定乳酸菌作为培养液，对纳米硒菌株进行培养，培养
的温度设定为2℃，培养的时间设定在9小时，等待培养完毕后，即得到培养过后的菌株液；再将91.4mol/l亚硒酸钠溶液加入至菌株培养液内，经过3h的代谢，即生成红色生物纳米硒溶液；把菌株代谢的红色生物纳米硒溶液收集起来，放置于超声波破碎仪中，超声波破碎仪对红色生物纳米硒溶液中的残留菌体离心破碎，超声波破碎仪的破碎功率设定为100-150w，离心的时间设定在5-10分钟，从超声波破碎仪后分离出残留菌体的上清液，即为红色生物纳米硒初提物；采用超声波破碎仪进行离心破碎的目的在于，由于尚未进行离心破碎的红色生物纳米硒冲存在许多除了菌体外的杂质，在培养菌株的过程中难免出现各种各样的杂质混合在纳米硒菌株的代谢物中，此时即需要将纳米硒菌株的代谢物，即红色生物纳米硒中的溶液的残留菌体进行离心破碎，离心破碎后代谢物中的液体不会受到离心破坏的毁坏，即可保留溶液中的经过代谢途径设定出的红色液体，避免了红色生物纳米硒中存在除了上清液的其他杂质；此时仅需将红色生物纳米硒的初提物进行分离纯化，即可得到红色生物纳米硒；采用预设的纯化装置，萃取塔对红色生物纳米硒溶液对应的待提取物质进行提取，如对红色生物纳米硒的沉淀物质或特定乳酸菌的菌群进行提取，根据红色生物纳米硒的具体溶液量，根据比例为5：1的量加入提前准备好的正己烷进行萃取，得到萃取完毕的红色生物纳米硒，将萃取完毕的红色生物纳米硒进行冷冻干燥，即可得到分离纯化完成的红色生物纳米硒，采用萃取塔进行分离纯化的目的在于通过萃取后进行冷冻干燥的方式，以提高生物纳米硒的纯度。
24.制备出来的红色生物纳米硒由于加入了浓度适中的亚硒酸钠溶液进行适当时间的代谢，可以促进菌体dna的增殖活性以及延缓菌体衰老死亡；且由于恒温的时间和温度设定恰好，得到的红色生物纳米硒的代谢量高于普通的制备生物纳米硒的自然代谢量。
25.实施例3，在本实施例中，采用预设的发酵培养基对纳米硒菌株进行活化培养，目的在于将处于休眠干化状态的菌株予以有效激活和保护，不仅是成功进行菌株活化和接种的必要措施，也是发挥菌株最大潜能以完美实现菌株培养的基础和保障；采用树脂，燕麦片，葡萄糖，酸水解酪蛋白，碳酸钙，硝酸，硫酸镁作为发酵培养基的培养配方，目的在于将发酵培养基的环境中带有酸性，以适配培养好的特定乳酸菌作为培养液，对纳米硒菌株进行培养，培养的温度设定为2℃，培养的时间设定在9小时，等待培养完毕后，即得到培养过后的菌株液；再将91.4mol/l亚硒酸钠溶液加入至菌株培养液内，经过3h的代谢，即生成红色生物纳米硒溶液；把菌株代谢的红色生物纳米硒溶液收集起来，放置于超声波破碎仪中，超声波破碎仪对红色生物纳米硒溶液中的残留菌体离心破碎，超声波破碎仪的破碎功率设定为120w，离心的时间设定在7分钟，从超声波破碎仪后分离出残留菌体的上清液，即为红色生物纳米硒初提物；采用超声波破碎仪进行离心破碎的目的在于，由于尚未进行离心破碎的红色生物纳米硒冲存在许多除了菌体外的杂质，在培养菌株的过程中难免出现各种各样的杂质混合在纳米硒菌株的代谢物中，此时即需要将纳米硒菌株的代谢物，即红色生物纳米硒中的溶液的残留菌体进行离心破碎，离心破碎后代谢物中的液体不会受到离心破坏的毁坏，即可保留溶液中的经过代谢途径设定出的红色液体，避免了红色生物纳米硒中存在除了上清液的其他杂质；此时仅需将红色生物纳米硒的初提物进行分离纯化，即可得到红色生物纳米硒；采用预设的纯化装置，萃取塔对红色生物纳米硒溶液对应的待提取物质进行提取，如对红色生物纳米硒的沉淀物质或特定乳酸菌的菌群进行提取，根据红色生物纳米硒的具体溶
液量，根据比例为5：1的量加入提前准备好的正己烷进行萃取，得到萃取完毕的红色生物纳米硒，将萃取完毕的红色生物纳米硒进行冷冻干燥，即可得到分离纯化完成的红色生物纳米硒，采用萃取塔进行分离纯化的目的在于通过萃取后进行冷冻干燥的方式，以提高生物纳米硒的纯度。
26.制备出来的红色生物纳米硒由于加入了浓度适中的亚硒酸钠溶液进行适当时间的代谢，可以促进菌体dna的增殖活性以及延缓菌体衰老死亡；且由于恒温的时间和温度设定恰好，得到的红色生物纳米硒的代谢量高于普通的制备生物纳米硒的自然代谢量；由于超声波破碎仪的时间和功率设定的适中，对溶液的残留菌体进行完全的离心破坏，避免了红色生物纳米硒中存在除了上清液的其他杂质，加速了红色生物纳米硒溶液的反应。
27.实施例4，在本实施例中，采用预设的发酵培养基对纳米硒菌株进行活化培养，目的在于将处于休眠干化状态的菌株予以有效激活和保护，不仅是成功进行菌株活化和接种的必要措施，也是发挥菌株最大潜能以完美实现菌株培养的基础和保障；采用树脂，燕麦片，葡萄糖，酸水解酪蛋白，碳酸钙，硝酸，硫酸镁作为发酵培养基的培养配方，目的在于将发酵培养基的环境中带有酸性，以适配培养好的特定乳酸菌作为培养液，对纳米硒菌株进行培养，培养的温度设定为2℃，培养的时间设定在9小时，等待培养完毕后，即得到培养过后的菌株液；再将91.4mol/l亚硒酸钠溶液加入至菌株培养液内，经过3h的代谢，即生成红色生物纳米硒溶液；把菌株代谢的红色生物纳米硒溶液收集起来，放置于超声波破碎仪中，超声波破碎仪对红色生物纳米硒溶液中的残留菌体离心破碎，超声波破碎仪的破碎功率设定为120w，离心的时间设定在7分钟，从超声波破碎仪后分离出残留菌体的上清液，即为红色生物纳米硒初提物；采用超声波破碎仪进行离心破碎的目的在于，由于尚未进行离心破碎的红色生物纳米硒冲存在许多除了菌体外的杂质，在培养菌株的过程中难免出现各种各样的杂质混合在纳米硒菌株的代谢物中，此时即需要将纳米硒菌株的代谢物，即红色生物纳米硒中的溶液的残留菌体进行离心破碎，离心破碎后代谢物中的液体不会受到离心破坏的毁坏，即可保留溶液中的经过代谢途径设定出的红色液体，避免了红色生物纳米硒中存在除了上清液的其他杂质；此时仅需将红色生物纳米硒的初提物进行分离纯化，即可得到红色生物纳米硒；采用预设的纯化装置，萃取塔对红色生物纳米硒溶液对应的待提取物质进行提取，如对红色生物纳米硒的沉淀物质或特定乳酸菌的菌群进行提取，根据红色生物纳米硒的具体溶液量，根据比例为5：1的量加入提前准备好的正己烷进行萃取，得到萃取完毕的红色生物纳米硒，将萃取完毕的红色生物纳米硒进行冷冻干燥，冷冻干燥的时间设定为30min，即可得到分离纯化完成的红色生物纳米硒，采用萃取塔进行分离纯化的目的在于通过萃取后进行冷冻干燥的方式，以提高生物纳米硒的纯度。
28.制备出来的红色生物纳米硒由于加入了浓度适中的亚硒酸钠溶液进行适当时间的代谢，可以促进菌体dna的增殖活性以及延缓菌体衰老死亡；且由于恒温的时间和温度设定恰好，得到的红色生物纳米硒的代谢量高于普通的制备生物纳米硒的自然代谢量；由于超声波破碎仪的时间和功率设定的适中，对溶液的残留菌体进行完全的离心破坏，加速了红色生物纳米硒溶液的反应；由于采用了萃取塔对红色生物纳米硒的初提物与提前准备好的正己烷进行萃取，而后对萃取完毕的红色生物纳米硒进行冷冻干燥，使得制备出来的红色生物纳米硒的纯度提高。
29.综上所述，采用预设的发酵培养基对纳米硒菌株进行活化培养，目的在于将处于休眠干化状态的菌株予以有效激活和保护，不仅是成功进行菌株活化和接种的必要措施，也是发挥菌株最大潜能以完美实现菌株培养的基础和保障；采用树脂，燕麦片，葡萄糖，酸水解酪蛋白，碳酸钙，硝酸，硫酸镁作为发酵培养基的培养配方，目的在于将发酵培养基的环境中带有酸性，以适配培养好的特定乳酸菌作为培养液，对纳米硒菌株进行培养，培养的温度设定为2℃，培养的时间设定在9小时，等待培养完毕后，即得到培养过后的菌株液；再将91.4mol/l亚硒酸钠溶液加入至菌株培养液内，经过3h的代谢，即生成红色生物纳米硒溶液；把菌株代谢的红色生物纳米硒溶液收集起来，放置于超声波破碎仪中，超声波破碎仪对红色生物纳米硒溶液中的残留菌体离心破碎，超声波破碎仪的破碎功率设定为120w，离心的时间设定在7分钟，从超声波破碎仪后分离出残留菌体的上清液，即为红色生物纳米硒初提物；采用超声波破碎仪进行离心破碎的目的在于，由于尚未进行离心破碎的红色生物纳米硒冲存在许多除了菌体外的杂质，在培养菌株的过程中难免出现各种各样的杂质混合在纳米硒菌株的代谢物中，此时即需要将纳米硒菌株的代谢物，即红色生物纳米硒中的溶液的残留菌体进行离心破碎，离心破碎后代谢物中的液体不会受到离心破坏的毁坏，即可保留溶液中的经过代谢途径设定出的红色液体，避免了红色生物纳米硒中存在除了上清液的其他杂质；此时仅需将红色生物纳米硒的初提物进行分离纯化，即可得到红色生物纳米硒；采用预设的纯化装置，萃取塔对红色生物纳米硒溶液对应的待提取物质进行提取，如对红色生物纳米硒的沉淀物质或特定乳酸菌的菌群进行提取，根据红色生物纳米硒的具体溶液量，根据比例为5：1的量加入提前准备好的正己烷进行萃取，得到萃取完毕的红色生物纳米硒，将萃取完毕的红色生物纳米硒进行冷冻干燥，冷冻干燥的时间设定为30min，即可得到分离纯化完成的红色生物纳米硒，采用萃取塔进行分离纯化的目的在于通过萃取后进行冷冻干燥的方式，以提高生物纳米硒的纯度。
30.制备出来的红色生物纳米硒由于加入了浓度适中的亚硒酸钠溶液进行适当时间的代谢，可以促进菌体dna的增殖活性以及延缓菌体衰老死亡；且由于恒温的时间和温度设定恰好，得到的红色生物纳米硒的代谢量高于普通的制备生物纳米硒的自然代谢量；由于超声波破碎仪的时间和功率设定的适中，对溶液的残留菌体进行完全的离心破坏，加速了红色生物纳米硒溶液的反应；由于采用了萃取塔对红色生物纳米硒的初提物与提前准备好的正己烷进行萃取，使得制备出来的红色生物纳米硒的纯度提高；由于整体的制备过程相对于业界的36-48小时相对缩短了12小时，并且制备出来的红色生物纳米硒采用萃取塔进行萃取，使得红色生物纳米硒的纯度高于业界的95%，达到了98%的纯度。