硒是生物体必需的微量元素之一,具有抗氧化、抑癌、促进生殖、提高免疫等重要生理功能。但硒的安全剂量范围非常窄,容易因过量而产生毒性。纳米硒（seleniumnanoparticles,SeNPs）与其它形态的硒相比,毒性低、活性强、吸收好、生物利用度高,受到广泛关注。在纳米硒的制备方法中,微生物转化的纳米硒具有结构稳定、均匀、生物相容性高等优点。然而,不同微生物转化合成纳米硒的能力有较大差异。筛选耐硒毒性强且纳米硒转化率高的菌种成为微生物转化合成纳米硒的关键。益生菌具有改善菌群平衡、增强机体免疫等重要功效,而且具有良好的富集有机硒和转化纳米硒的能力。同时,富硒土壤中的微生物经过长期自然驯化,是良好的纳米硒高产菌株来源。因此本文通过益生菌和富硒土壤两方面,寻找耐受硒毒性强的纳米硒转化菌株。纳米硒通过锚定到菌体细胞壁上,穿透并进入细胞,引起菌体由外到内的一系列损伤,在抑菌活性上表现出较好的优势。本文通过研究纳米硒的抑菌活性,发现致病菌溶藻弧菌表现出明显的细胞形态损伤,目前有关纳米硒对溶藻弧菌的抑菌活性还未见报道。基于此,本文通过筛选对亚硒酸钠耐受能力强的纳米硒转化菌种,优化纳米硒转化的微环境,并对纳米硒的结构特性进行表征。在此基础上研究纳米硒对溶藻弧菌体内外的抑菌活性,探索纳米硒对溶藻弧菌生长、运动性、菌膜、形态、分子代谢等的影响,评价纳米硒对溶藻弧菌的抑菌机制。本文主要研究内容及结果如下:（1）微生物转化纳米硒菌种的筛选和鉴定。采用富硒土壤和24株益生菌为菌种来源,以亚硒酸钠的还原率为指标,通过平板初筛、液体复筛、连续驯化等方法,经过筛选获得一株对亚硒酸钠耐受能力强的纳米硒转化菌株,鉴定为植物乳杆菌LP21,最高能耐受16.0 g/L的亚硒酸钠,在8.0 g/L的MRS液体培养基中生长正常,亚硒酸钠浓度为6.0 g/L时,纳米硒的的浓度达到2.076 g/L,转化率34.6%。（2）植物乳杆菌LP21营养及发酵条件的研究。对植物乳杆菌LP21基础培养基研究发现,MRS、M17、MC对植物乳杆菌LP21转化纳米硒存在干扰,试验通过分析培养基中的干扰成分并改良培养基、转化方式等避免培养基对纳米硒转化的影响。结果表明培养基中葡萄糖、乳糖具有还原性,可将亚硒酸钠转化成纳米硒,改良后的MRS培养基适合菌体生长及纳米硒的转化,合成的纳米硒均匀、稳定、分散性好。采用植物乳杆菌LP21洗涤后接种于磷酸缓冲液中可促进亚硒酸钠转化合成纳米硒,从根源上避免基质的干扰作用;研究植物乳杆菌LP21环境条件,以亚硒酸钠的还原率为指标,从亚硒酸钠添加时间、培养时间、温度、pH方面,确定植物乳杆菌LP21最佳培养条件为:培养时间48 h,温度35℃,pH 6.5,在此条件下采用4.0 g/L亚硒酸钠,转化合成的纳米硒浓度达到1.192 g/L,转化率为29.8%。（3）纳米硒的结构和抑菌活性研究。从形貌、粒径大小、ζ-电位、晶型、表面结合分子方面对植物乳杆菌LP21转化的纳米硒进行表征,全面评价纳米硒的结构性能,探索纳米硒稳定存在的机理,结果表明:植物乳杆菌LP21转化的纳米硒呈球形,颗粒大小均匀、分散性良好,为无定形态,平均粒度为184.6±3.32 nm,ζ-电位-25.56 mV,纳米硒表面覆盖着蛋白和糖类等生物大分子,分子携带负电荷,通过电荷之间的静电排斥防止纳米颗粒的团聚,维持纳米硒颗粒的稳定;采用平板扩散、细胞形态观察,研究纳米硒对大肠杆菌、溶藻弧菌、金黄色葡萄球菌的抑菌活性,结果表明纳米硒对革兰氏阴性菌活性较强,并造成菌体细胞壁和细胞膜结构变化,使溶藻弧菌细胞壁塌陷、残缺、出现溶洞,大肠杆菌细胞壁褶皱、凹陷。对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌的抑菌作用稍弱,能够抑制菌体生长,但对细胞形态无明显影响。（4）评价纳米硒对溶藻弧菌的抑菌活性及SeNPs-LP21冻干粉的制备。从溶藻弧菌的生长、运动、菌膜、碱性磷酸酶活性、活性氧水平、电导率方面及斑马鱼模型,评价纳米硒对溶藻弧菌的体内外抑菌活性。结果表明:纳米硒对溶藻弧菌的最低抑菌浓度（minimum inhibitory concentration,MIC）为 286 μg/mL,最低杀菌浓度（minimum bactericidal concentration,MBC）为1144μg/mL,在亚抑制剂量143 μg/mL条件下,对溶藻弧菌的生长繁殖、运动性、菌膜均有显著抑制,并且纳米硒作用后引起了细胞壁和细胞膜的破坏,碱性磷酸酶释放、电导率增大,同时使得溶藻弧菌胞内活性氧水平升高。SeNPs、SeNPs-LP21、亚硒酸钠均能提高斑马鱼对溶藻弧菌的抗病性,SeNPs活性最强,其次为SeNPs-LP21;以存活率为指标,通过单因素、响应面试验优化SeNPs-LP21的冻干保护剂种类、冻干保护剂浓度,确定SeNPs-LP21冻干保护剂的最佳配比:海藻糖8.11%,碳酸氢钠0.8%,低聚木糖12.11%。在此条件下,SeNPs-LP21的存活率为46.38%,比对照组提高了 35.29%。（5）纳米硒抑制溶藻弧菌的分子机制。在亚抑制浓度下,采用LC-MS研究纳米硒对溶藻弧菌全组分代谢和靶向脂质代谢的影响,分析差异代谢物,阐明纳米硒抑制溶藻弧菌的分子机制。全组分代谢组学经鉴定有36种显著差异代谢物,主要包括核苷酸、脂类、有机酸、糖类、氨基酸、维生素类等。涉及到的代谢通路共86条,主要影响溶藻弧菌的核酸代谢、脂类代谢、ATP能量合成、氨基酸代谢等,并且破环了细胞壁的结构。靶向脂质代谢组学共鉴定出14种具有显著差异的代谢物,主要影响溶藻弧菌甘油酯、甘油磷脂和鞘磷脂的代谢。纳米硒对溶藻弧菌的影响表现在多个方面,通过干扰细胞内主要生化分子的代谢循环,引起细胞代谢通路的重编,并且使得细胞膜、细胞壁成分发生变化,导致细胞壁膜结构和生理功能受损,最终抑制菌体生长繁殖。本论文采用益生菌筛选获得一株纳米硒转化高产菌株---植物乳杆菌LP21,确定了菌体转化纳米硒的发酵条件,表征了纳米硒的形态、尺寸、结构等特征,并评价了纳米硒对溶藻弧菌的抑菌活性。研究结果为益生菌转化纳米硒及生物来源纳米硒作为抗菌新材料的开发和应用提供了理论依据。