殼聚糖衍生物的制備及其抑菌性能研究
本文關(guān)鍵詞:殼聚糖衍生物的制備及其抑菌性能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:殼聚糖是地球上僅次于纖維素的第二大可再生資源的多糖高分子生物材料,是目前自然界中唯一發(fā)現(xiàn)帶正電荷的食物纖維,具有降脂、抑菌、生物相容性、免疫調(diào)節(jié)、易降解和無毒等特性,但是由于長鏈剛性結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的水不溶解性限制了其更廣泛的應(yīng)用。本文以殼聚糖為研究對象,通過針對性的改性,分別制得三種不同類型的殼聚糖衍生物,并進(jìn)一步研究這三種殼聚糖衍生物對革蘭氏陽性菌(金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌)、革蘭氏陰性菌(大腸桿菌和沙門氏菌)的抑菌性能。主要結(jié)論如下: 1、通過對殼聚糖分子上氨基季銨化修飾,制備得到水溶性的M,N,N-三甲基殼聚糖(N,N,N-trimethyl chitosan, TMC)。通過傅里葉紅外光譜(FT-IR)及氫譜(1H NMR)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,凝膠滲透色譜(GPC)測定其相對分子質(zhì)量為9400;TMC對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌最低抑菌濃度(MIC)結(jié)果分別為0.040、0.160、0.160和0.020mg/mL,其最小殺菌濃度(MBC)結(jié)果分別為0.160、0.320、0.160和0.080mg/mL,均遠(yuǎn)低于未修飾的殼聚糖,結(jié)果證明相比未修飾的殼聚糖TMC具有較強(qiáng)的抑菌效果;通過TMC的三個(gè)不同濃度(MIC、2×MIC和4×MIC)對各供試菌的抑制與時(shí)間的關(guān)系,結(jié)果表明當(dāng)濃度到各供試菌的MBC時(shí),TMC對各細(xì)菌均表現(xiàn)出較強(qiáng)的致死作用,可在6h內(nèi)將細(xì)菌完全殺死(細(xì)菌總數(shù)約為105cfu/mL);通過透射電鏡(TEM)觀察比較TMC處理前后大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的形態(tài),發(fā)現(xiàn)TMC可以有效破壞其細(xì)胞壁(膜)的完整性或使細(xì)胞壁(膜)趨于溶解,從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。 2、利用殼聚糖的還原性和穩(wěn)定性,在堿性、高溫環(huán)境下同硝酸銀反應(yīng),制得銀殼聚糖(silver chitosan);通過FT-IR及紫外-可見分光光度法對其進(jìn)行了表征及確定。通過抑菌實(shí)驗(yàn)得到,銀殼聚糖對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和枯草芽孢樸菌的MIC結(jié)果分別為0.064、0.064、0.064和0.032mg/mL,其MBC結(jié)果分別為0.128、0.256、0.256和0.128mg/mL,其結(jié)果都遠(yuǎn)低于未修飾的殼聚糖、茶多酚和TMC,證明銀殼聚糖對細(xì)菌具有高效的抑制作用。通過銀殼聚糖不同濃度對各供試菌的抑制與時(shí)間的關(guān)系結(jié)果表明,當(dāng)其濃度達(dá)到各供試菌的MBC時(shí),銀殼聚糖對細(xì)菌表現(xiàn)出致死作用,但其對細(xì)菌致死較TMC要慢,可在24內(nèi)可將細(xì)菌完全殺死(細(xì)菌總數(shù)約為105cfu/mL)。 3、通過共沉淀法制備了四氧化二鐵磁性微球,利用活性劑等進(jìn)行表面包埋后,將殼聚糖通過酰胺鍵連接到磁球表面,從而獲得殼聚糖磁性微球(chitosan magnetic particles,CMP)。通過FT-IR及粒徑分布儀對其表征及確定;通過抑菌實(shí)驗(yàn)得到,CMP對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的最適作用濃度分別為0.300、0.300、0.400和0.400mg/mL,在此濃度處理下的最適作用時(shí)間分別40、30、40和40min;其對革蘭氏陰性菌的捕獲率(73%)高于革蘭氏陽性菌(60%-70%)。
【關(guān)鍵詞】:殼聚糖 改性 N N N-三甲基殼聚糖 銀殼聚糖 殼聚糖磁性微球 抑菌性能
【學(xué)位授予單位】:浙江工商大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:O636.1
【目錄】:
- 摘要3-6
- ABSTRACT6-11
- 第1章 引言11-24
- 1.1 前言11
- 1.2 甲殼素11
- 1.3 殼聚糖11-18
- 1.3.1 性質(zhì)和來源11-13
- 1.3.2 理化性質(zhì)13-14
- 1.3.3 生物特性14-16
- 1.3.4 應(yīng)用現(xiàn)狀16
- 1.3.5 抗菌活性16-17
- 1.3.6 抑菌機(jī)理17-18
- 1.4 殼聚糖的化學(xué)改性18-21
- 1.4.1 羧基化反應(yīng)19
- 1.4.2 ;磻(yīng)19
- 1.4.3 烷基化反應(yīng)19-20
- 1.4.4 醚化反應(yīng)20
- 1.4.5 席夫堿反應(yīng)20
- 1.4.6 季銨化反應(yīng)20
- 1.4.7 接枝共聚反應(yīng)20-21
- 1.4.8 交聯(lián)反應(yīng)21
- 1.5 殼聚糖衍生物的應(yīng)用21-22
- 1.5.1 在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用21
- 1.5.2 在醫(yī)藥中的應(yīng)用21-22
- 1.5.3 在食品保鮮中的應(yīng)用22
- 1.5.4 在分析化學(xué)中的應(yīng)用22
- 1.6 本課題的選題背景及意義22-24
- 第2章 N,N,N-三甲基殼聚糖的制備、表征及其抑菌性能研究24-38
- 2.1 前言24
- 2.2 材料與儀器24-25
- 2.2.1 材料與試劑24-25
- 2.2.2 儀器與設(shè)備25
- 2.3 實(shí)驗(yàn)方法25-27
- 2.3.1 TMC的制備25-26
- 2.3.2 TMC的表征26
- 2.3.3 抑菌實(shí)驗(yàn)26-27
- 2.4 結(jié)果與討論27-36
- 2.4.1 TMC的表征結(jié)果27-29
- 2.4.2 抑菌結(jié)果29-35
- 2.4.3 TEM結(jié)果35-36
- 2.5 本章小結(jié)36-38
- 第3章 銀殼聚糖的制備、表征及其抑菌性能研究38-48
- 3.1 前言38
- 3.2 材料與儀器38-39
- 3.2.1 材料與試劑38
- 3.2.2 儀器與設(shè)備38-39
- 3.3 實(shí)驗(yàn)方法39-40
- 3.3.1 銀殼聚糖的制備39
- 3.3.2 銀殼聚糖的表征39
- 3.3.3 抑菌實(shí)驗(yàn)39-40
- 3.4 結(jié)果與討論40-47
- 3.4.1 銀殼聚糖的表征結(jié)果40-42
- 3.4.2 抑菌結(jié)果42-47
- 3.4.2.1 MIC 和 MBC 結(jié)果42-44
- 3.4.2.2 銀殼聚糖抑菌與時(shí)間的關(guān)系44-47
- 3.5 本章小結(jié)47-48
- 第4章 殼聚糖磁性微球的制備及其抑菌能力的研究48-59
- 4.1 前言48
- 4.2 材料與儀器48-49
- 4.2.1 材料與試劑48
- 4.2.2 儀器與設(shè)備48-49
- 4.3 實(shí)驗(yàn)方法49-51
- 4.3.1 殼聚糖磁性微球的合成49-50
- 4.3.2 殼聚糖磁性微球的表征50
- 4.3.3 抑菌實(shí)驗(yàn)50-51
- 4.4 結(jié)果與討論51-58
- 4.4.1 紅外光譜結(jié)果51-52
- 4.4.2 粒徑52
- 4.4.3 磁性殼聚糖微球濃度對細(xì)菌作用的研究52-55
- 4.4.4 殼聚糖磁性微球作用時(shí)間對細(xì)菌捕獲率的影響的研究55-58
- 4.5 本章小結(jié)58-59
- 第5章 總結(jié)、創(chuàng)新點(diǎn)與展望59-61
- 5.1 總結(jié)59
- 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)59-60
- 5.3 展望60-61
- 參考文獻(xiàn)61-72
- 致謝72-73
- 附錄 研究生期間發(fā)表的論文73-74
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:殼聚糖衍生物的制備及其抑菌性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):258249
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