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壳聚糖抑菌机理研究

余雄伟  
【摘要】:壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物,可以抑制许多细菌的生长。目前,对壳聚糖的抑菌活性及影响因素的研究没有完整的认识,对其抑菌机理尚不清楚。本文以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为对象,系统的研究了不同分子量壳聚糖的抑菌机理,研究结论如下: 1.体外抑菌法测定了不同分子量、不同浓度壳聚糖的抑菌性能,考察了溶解性、环境中pH值、金属离子浓度和金属离子等四个因素对壳聚糖抑菌活性的影响。结果表明,壳聚糖对金黄色葡萄球菌的抑菌效果强于大肠杆菌,且分子量越小,抑菌性能越强;有机酸溶解的壳聚糖抑菌活性高于无机酸溶解的壳聚糖,高价金属离子对壳聚糖抑菌活性的影响大于低价金属离子。 2.用异硫氰酸酯(FITC)荧光素标记壳聚糖后与大肠杆菌作用,激光共聚焦显微镜照片显示小分子量壳聚糖(3kDa)在短时间内迅速进入细胞,大分子量壳聚糖(300-400kDa与700kDa)则不能进入细胞,堆积在细胞膜的表面。扫描电镜结果显示壳聚糖对细胞膜完整性有破坏作用,细菌核内物质渗漏,最终导致菌体死亡。 3.通过检测壳聚糖处理后大肠杆菌和金黄色葡萄球菌菌悬液的紫外吸收和电导率研究了壳聚糖对细菌细胞膜通透性的影响,结合菌体电泳图谱分析了壳聚糖对细菌菌体蛋白的影响,并通过运用荧光探针测定细胞内Ca~(2+)浓度,检测菌悬液中β-半乳糖苷酶活力探讨了壳聚糖对细菌细胞膜完整性的影响。结果表明:细菌菌体悬浮液中紫外吸收、电导率、细胞内Ca~(2+)浓度与β-半乳糖苷酶活力均有不同程度的增加,壳聚糖使细菌膜上蛋白质缺失,细菌细胞膜上离子通道被打开,膜通透性发生改变。


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