纳米材料与分子纳米技术杂志

小球藻培养的生物工艺开发和抗植物病原体银纳米粒子的生物合成

Shahira H EL-Moslamy、Sanaa SA Kabeil 和 Elsayed E Hafez

小球藻培养的生物工艺开发和抗植物病原体银纳米粒子的生物合成

本研究改变了生长培养基配方和环境条件，以优化生长培养基的组成和条件，从而实现藻类生物量的最大生产。研究了不同光生物反应器配置（250 毫升烧瓶、5 升烧瓶和 7.5 升搅拌槽反应器）中小球藻的生产情况，使用不同的有机和无机培养基配方。研究了使用廉价的家禽粪便培养基对初始细胞浓度、搅拌速度、气流速率和光周期时间的影响，结果表明，0.5 × 107 (n/ml)、200 rpm、1 bar 和 16:8hr 分别对生长期的生物量生产率更有利。在 7.5 L 搅拌槽生物反应器中分批培养 C. vulgaris 时发现最高总体特定生长率（μ）和倍增时间（td），分别 μ=0.08 d-1 和 3.5 天，同时也达到了 0.59 g/L 的最大生物量浓度。生物合成的银纳米粒子 (AgNPs) 在农业领域得到了广泛的应用。利用藻类细胞在短时间内还原水中的银离子来进行银纳米粒子的生物合成。采用 Plackett-Burman 实验设计筛选了 AgNPs 生物合成的七个参数，其中最重要的参数是 pH、温度和容器顶部空间；结果表明，pH 6、40ºC 和 75% 容器顶部空间最适合 AgNPs 的生物合成，同时也达到了 5.59 mg/L 的最大最终产品浓度。借助 SEM、XRD 和 UV-Vis 光谱法确认了 AgNP 的形成。对这些 AgNP 进行了抗菌和抗真菌活性测试。测试菌株为：Erwinia carotovora 和 Alternaria alternata。结果表明 AgNP 可能比传统抗生素具有重要优势。