富勒烯作为调节微生物生长或代谢的调节剂的用途制造技术

本发明专利技术公开了一种富勒烯作为调节微生物生长或代谢的调节剂的用途；本发明专利技术通过对富勒烯生物学效应的研究，确定了富勒烯具有调节微生物生长和代谢的作用，发现了富勒烯材料的新用途，将推动富勒烯在微生物及其相关领域的应用；本发明专利技术发现富勒烯能够实现如下具体的用途：1、抑制致病菌或有害菌的生长；2、促进功能菌的生长与代谢活性、提高胞内总蛋白量的表达；3、调节微生物群落结构，从而改善群落的功能；4、提高土壤肥力；5、改善发酵产品的理化性质和风味；6、促进污水处理等环境修复的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微生物
，具体涉及一种富勒烯作为调节微生物生长或代谢的调节剂的用途。
技术介绍
纳米材料是指三维空间中一维及以上具备纳米级标准尺度，或由纳米级的颗粒物质为单元构成的天然或人造材料的总称。纳米材料按材料的组成又可以化分为金属纳米材料和非金属纳米材料。其中碳纳米材料是一类研究和应用较为广泛的非金属纳米材料。富勒烯作为一种典型的碳纳米材料，在实际中有较为广泛的应用。富勒烯（Fullerene）是一种完全由碳组成的中空分子，形状呈球型、椭球型、柱型或管状。已发现有C44、C50、C60、C76、C80、C84、C90、C94、C120、C180、C540等纯碳组成的分子，它们均属于富勒烯概念下的物质，其中C60的度丰约为50%。因为C60是富勒烯家庭中相对最容易得到、最容易提纯和最廉价的一类，因此C60及其衍生物是被研究和应用最多的富勒烯。由于特殊的结构和性质，C60在超导、磁性、光学、催化、材料及生物等方面表现出优异的性能，得到广泛的应用。富勒烯的超强的润滑效果使其被制成润滑剂；富勒烯也可以作为药物载体，对药物起到一种缓释的作用；含有金属离子的富勒烯还能作为超导体，对于本领域技术人员而言，富勒烯是本领域内公知的技术术语；上述富勒烯的应用都是利用了碳纳米材料的理化性质。微生物是包括细菌、病毒、真菌以及小型原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体。微生物的生长代谢和人类生活密切相关。一方面，一些微生物可致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂。在微生物引起的疾病方面，大量的广谱抗生素的滥用已经造成了耐药性的产生，因此，寻找新的控制微生物生长的方法迫切成为人们的需要。另一方面，一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等，部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等对环境修复工作。与此同时，人们也不断寻找新的方法调控这些功能菌的生长和代谢使其以更高的效率执行这些功能。近几年，富勒烯的很多生物学功能被人们发现，这些作用包括，神经保护，抗癌细胞，抗病毒，抑制蛋白酶的活性，光切割DNA等。也有报道富勒烯对微生物的作用，这种作用主要表现为对细菌的抑制作用，但是这种抑制作用与抗生素等高效细菌抑制剂相比效果较差，因此，并无实际应用。部分研究公开了富勒烯并不抑制细菌的生长报道，研究表明富勒烯可改变发酵产物的形成。然而，这些研究都没有报道富勒烯对混合微生物或纯种微生物发酵的有益调节作用。即没有公开碳纳米材料富勒烯在调节混合微生物群落的群落结构与功能，以及调节微生物的生长及其代谢活动的新用途及其使用方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种富勒烯作为调节微生物生长或代谢的调节剂的用途。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术涉及一种碳纳米材料富勒烯作为调节微生物生长或代谢的调节剂的用途。优选地，所述调节具体为调节微生物的生长能力。优选地，所述调节具体为调节微生物的代谢活性。优选地，所述调节具体为抑制细菌的生长。优选地，所述调节具体为促进细菌的生长和促进细菌的代谢活动。优选地，所述调节具体为调节混合微生物菌群的细菌群落结构，抑制部分细菌生长，同时能够促进另外部分细菌的生长。优选地，所述调节具体为调节微生物菌群结构，进而调整菌群功能，提高利用菌群进行工农业生产的生产效率。优选地，所述调节具体为促进细菌的反硝化活性。优选地，所述调节具体为促进细菌降解有机物的能力。优选地，所述调节具体为调节微生物菌群结构，进而促进微生物的生长和活性，促进利用微生物进行污染物的环境修复。优选地，所述富勒烯具有由碳原子构成的中空的多面体结构。优选地，所述用途具体为，制备富勒烯的胶体溶液，之后将所述胶体溶液添加到微生物的生长环境中，进而实现调节微生物生长或代谢的目的。优选地，所述富勒烯的胶体溶液中，富勒烯分子聚集体的粒径为20～550纳米。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术通过对富勒烯生物学效应的研究，确定了富勒烯具有调节微生物生长和代谢的作用，发现了富勒烯材料的新用途，将推动富勒烯在微生物及其相关领域的应用；本专利技术发现富勒烯能够实现如下具体的用途：1、抑制致病菌或有害菌的生长；2、促进功能菌的生长和代谢、提高胞内总蛋白量的表达；3、调节微生物群落结构，从而改善群落的功能；4、提高土壤肥力；5、改善发酵产品的理化性质和风味；6、促进污水处理等环境修复的效率。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1：富勒烯胶体溶液纳米颗粒物的透射电镜（TEM）照片。图2：富勒烯胶体溶液粒径分布及其与动态光散射强度。图3：富勒烯（nC60）对大肠杆菌（E.coli）的生长曲线的影响，富勒烯可抑制E.coli的生长。图4：富勒烯（nC60）对蜡样芽胞杆菌（Bacillus cereus）的生长的影响，富勒烯可促进Bacillus cereus的生长。图5：富勒烯（nC60）的浓度对蜡样芽胞杆菌（Bacillus cereus）的生长促进效果的影响。富勒烯对Bacillus cereus的生长促进作用的发挥有其最适浓度范围：3mg/L～9mg/L。图6：pH值对富勒烯（nC60）促进蜡样芽胞杆菌（Bacillus cereus）效果的影响(a)pH=6;(b)pH=7;(c)pH=8。富勒烯中性和偏酸性的条件下能显著促进蜡样芽胞杆菌（Bacillus cereus）的生长。图7：异抗坏血酸钠和富勒烯（nC60）联合作用效果。异抗坏血酸钠能帮助富勒烯促进Bacillus cereus生长作用的发挥。图8：富勒烯（nC60）对细菌胞内总蛋白的影响。富勒烯显著提高了蜡样芽胞杆菌（Bacillus cereus）的总蛋白量。图9：富勒烯（nC60）对蜡样芽胞杆菌（Bacillus cereus）反硝化能力的影响(a)硝酸盐的去除率(b)亚硝酸盐的积累量。富勒烯促进了Bacillus cereus的反硝化能力，表现在对硝酸盐去除率的增加和对亚硝酸盐积累量的减少。图10：富勒烯（nC60）对短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）生长的影响。富勒烯可促进Bacillus pumilus的生长。图11：富勒烯（nC60）对食酸代尔夫特菌（Delftia tsuruhatensis）生长的影响。富勒烯可促进Delftia tsuruhatensis的生长。图12：富本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米材料富勒烯作为调节微生物生长或代谢的调节剂的用途。
2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述调节具体为调节微生物的生长能
力。
3.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述调节具体为调节微生物的代谢活
性。
4.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述调节具体为抑制细菌的生长。
5.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述调节具体为促进细菌的生长和促
进细菌的代谢活动。
6.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述调节具体为调节混合微生物菌群
的细菌群落结构，抑制部分细菌生长，同时能够促进另外部分细菌的生长。
7.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述调节具体为调节微生物菌群结构，
进而调整菌群功能，提高利用菌群进行工农业生产的生产效率。
8.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓君，黄飞，葛玲，赵立平，张波，何义亮，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：