壳聚糖的抑菌机理及抑菌特性研究进展

本文介绍了壳聚糖的抑菌作用及其在食品防腐保鲜方面的应用，还对壳聚糖的抑菌机理及其影响因素进行了较为全面的讨论。     

壳聚糖类表面活性剂的研究进展

介绍了壳聚糖表面活性剂的性质、合成方法及其应用。     

壳聚糖对革兰氏阴性菌抑菌机理的初步研究

体外抑菌法研究壳聚糖对绿脓杆菌、奇异变形杆菌和大肠杆菌的抑菌性能。同时,对细菌表面的亲水性和负电荷进行研究,以阐述革兰氏阴性菌表面性质与壳聚糖对其抑菌性能之间的关系。以大肠杆菌作为代表性菌株,考察了壳聚糖对革兰氏阴性菌的抑菌机理。通过测定菌液中加入疏水性荧光探剂1-N-苯萘胺(NPN)后荧光强度的改变,考察壳聚糖对外膜渗透性的影响。此外,采用红外吸收光谱(FT-IR),对壳聚糖和大肠杆菌的作用产物进行表征。结果表明：革兰氏阴性菌表面的亲水性越好,所带的负电荷越多,壳聚糖表现出较好的抑菌性能;壳聚糖可增加细胞外膜的渗透性,壳聚糖与细胞膜间发生静电作用而使细胞膜破坏,最终导致菌体的死亡。     

羧甲基硫脲壳聚糖的结构表征及抑菌活性研究

运用红外光谱、紫外光谱和差热-热重分析对合成的羧甲基硫脲壳聚糖进行结构表征,并研究羧甲基硫脲壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌活性。结果表明：硫脲壳聚糖中羟基发生了羧甲基化反应,与壳聚糖相比热稳定性降低;羧甲基硫脲壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌活性较壳聚糖本身增强,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌最小抑菌质量浓度(MIC)均为0.20mg/mL。     

对氯苯氧乙酰改性壳聚糖的制备、抑菌及机理研究

采用红外、紫外和荧光光谱对合成的对氯苯氧乙酰改性壳聚糖进行了表征,研究了壳聚糖及对氯苯氧乙酰改性壳聚糖对六种常见细菌生长的影响。此外,考察了对氯苯氧乙酰改性壳聚糖对枯草芽孢杆菌细胞膜蛋白及其质粒DNA的影响。结果表明:对氯苯氧乙酰改性壳聚糖对阴沟肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌性能比壳聚糖本身增强;对粪肠杆菌和肺炎克罗伯杆菌,起初抑制效果较好,但随着作用时间的延长,却失去了抑菌能力;对金黄色葡萄球菌作用24h后,才有微弱的抑菌活性;而对大肠杆菌几乎没有抑制作用。对氯苯氧乙酰改性壳聚糖对枯草芽孢杆菌的抑菌作用,可能是猝灭了其细胞膜蛋白的内源荧光,而改变了膜蛋白的结构,并且破坏质粒DNA的双螺旋结构所引起的。     

对氯苯氧乙酰改性壳聚糖的制备、抑菌及机理研究

采用红外、紫外和荧光光谱对合成的对氯苯氧乙酰改性壳聚糖进行了表征,研究了壳聚糖及对氯苯氧乙酰改性壳聚糖对六种常见细菌生长的影响。此外,考察了对氯苯氧乙酰改性壳聚糖对枯草芽孢杆菌细胞膜蛋白及其质粒DNA的影响。结果表明:对氯苯氧乙酰改性壳聚糖对阴沟肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌性能比壳聚糖本身增强;对粪肠杆菌和肺炎克罗伯杆菌,起初抑制效果较好,但随着作用时间的延长,却失去了抑菌能力;对金黄色葡萄球菌作用24h后,才有微弱的抑菌活性;而对大肠杆菌几乎没有抑制作用。对氯苯氧乙酰改性壳聚糖对枯草芽孢杆菌的抑菌作用,可能是猝灭了其细胞膜蛋白的内源荧光,而改变了膜蛋白的结构,并且破坏质粒DNA的双螺旋结构所引起的。      

壳聚糖-蒲公英提取物的抑菌活性与稳定性研究

研究天然抑菌剂壳聚糖和蒲公英提取物联用抑菌活性和抑菌稳定性。分别测定壳聚糖和蒲公英提取物对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄葡萄球菌的抑菌最小浓度以及在最小抑菌浓度下的抑菌率和抑菌圈直径,并研究了壳聚糖和蒲公英提取物联用时的抑菌活性与抑菌稳定性。结果表明:单独使用壳聚糖与蒲公英提取物,均对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄葡萄球菌有一定的抑菌活性。两者联用后,抑菌活性较单独使用有所提高。将联用抑菌剂通过不同温度、p H和紫外照射时间处理后测定可知,壳聚糖与蒲公英提取物联用抑菌剂在40~60℃、p H为5~7和紫外照射时间20~40 min的情况下仍具有较强的抑菌活性,抑菌稳定性良好。      

山苍子油的抑菌活性及机理研究

采用抑菌圈实验和试管二倍稀释法对山苍子油的抑菌活性、最低抑菌浓度(MIC)进行测定,研究了山苍子油对食品中常见的黑曲霉、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌机理。结果表明:山苍子油对4种受试菌的抑制效果差异较大,对黑曲霉的抑制作用很强(MIC值0.11μL/mL),对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的抑制作用较弱(MIC值均为0.47μL/mL);山苍子油对温度具有良好的稳定性,121℃,10min加热处理对精油的抑菌效果无明显影响;经山苍子油处理一段时间后的蛋白质利用率有所下降,细菌通透性明显增强,引起内含物渗漏。结果表明,山苍子油的抑菌机制可能在于破坏细菌细胞膜结构,导致细菌细胞变形和菌体蛋白质减少,直至菌体分解为碎片。      

鸸鹋油的抑菌活性及机理研究

鸸鹋油被公认为具有抗菌性,但其抗菌机理尚不明确。通过探究鸸鹋油对食物中常见致病菌株(大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌)的影响,分析其对供试菌细胞膜和胞内物质的作用。结果表明:鸸鹋油对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌生长均具有较好的抑制作用,对大肠埃希菌最小抑菌浓度为0.006 25%,对金黄色葡萄球菌最小抑菌浓度为0.012 5%。通过测定鸸鹋油对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌表面电位和疏水性,以及对其中ATP酶、β-半乳糖苷酶和碱性磷酸酶的活性等的影响,进一步发现,鸸鹋油主要通过影响供试菌表面特性来抑制其生长,可以有效减弱细菌表面电荷负荷性,提高细菌表面疏水性,还可通过影响ATP酶活性改变其新陈代谢速率。鸸鹋油基本不影响大肠埃希菌蛋白和DNA合成能力、β-半乳糖苷酶以及碱性磷酸酶活性,但其能够降低金黄色葡萄球菌的相应大分子合成能力、β-半乳糖苷酶和碱性磷酸酶活性。     

壳聚糖对金黄色葡萄球菌抑菌机理的研究

体外抑菌法研究了壳聚糖分子量、脱乙酰度以及pH值对金黄色葡萄球菌(St.aureus)抑制作用的影响。通过测定壳聚糖作用前后菌液中碱性磷酸酶、β-糖苷酶活性和核酸、蛋白质含量,研究了细胞内容物的泄露以及细胞膜完整性;运用透射电子显微镜和激光共聚焦荧光显微镜从超微结构探讨了壳聚糖对St.aureus的作用位点。结果发现细胞膜是壳聚糖对St.aureus作用的位点,壳聚糖改变了细胞膜的渗透性而使细胞膜破坏,伴随大量细胞内容物泄露。     

壳聚糖对金黄色葡萄球菌抑菌活性的研究

研究了壳聚糖对金黄色葡萄球菌抑菌活性,考察了不同壳聚糖浓度、pH值、金属离子、醋酸浓度对壳聚糖抑制金黄色葡萄球菌活性的影响,并以壳聚糖浓度、pH值、醋酸浓度为因素进行正交试验,确定了壳聚糖对金黄色葡萄球菌抑菌活性的最优条件。实验结果表明,壳聚糖对金黄色葡萄球菌的抑制能力随其浓度的升高而增强;壳聚糖溶于浓度为2%的醋酸溶液时,培养基pH控制在6.0时壳聚糖的抑菌活性最强;金属离子在一定程度上降低了壳聚糖的抑菌活性;这3个因素对壳聚糖的抑菌活性的影响程度为壳聚糖浓度pH值醋酸浓度。     

壳聚糖抑菌性能影响因素、机理及其应用研究进展

综述了近年来有关壳聚糖(包括壳聚糖的分子量、浓度、脱乙酰度、菌类、晶体形状、pH值等)及其降解产物在抗菌、抑菌性能方面、抑菌机理上的研究进展,介绍了壳聚糖的抗菌性能在工业上的应用情况,提出了在该方面研究中存在的问题和观点.     

壳聚糖季铵盐的抗菌抑菌活性及其在医药领域的应用

壳聚糖季铵盐是一种重要的壳聚糖衍生物,具有无毒、抗菌及抑菌活性好等特点,因而被广泛应用于环境保护、食品加工、药物负载、控释以及抗菌抑菌材料的制备。本文综述了壳聚糖季铵盐的抑菌活性及其在医药领域的应用,并对其应用前景进行了展望。     

姜黄油的抑菌活性及抑菌机理

本文通过测定姜黄油对枯草芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、藤黄八叠球菌和沙门氏菌的抑菌圈及最低抑菌浓度(MIC),对其抑菌效果进行了评估,并通过测定4种供试菌的菌体形态、生长曲线、电导率变化、内容物的渗漏情况等方面,对姜黄油的抑菌机制进行了初步的探究。结果表明,姜黄油对4种供试菌均有抑菌效果,对沙门氏菌的抑菌效果最好,其抑菌圈为15.3 mm,MIC值为0.4 μL/mL,其次是枯草芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌和藤黄八叠球菌;扫描电镜图显示,姜黄油使菌体外部出现损伤,细胞形态破损严重,影响了菌体细胞膜的通透性,造成小分子物质泄漏;姜黄油对4种供试菌的生长均有明显的抑制作用,并且呈剂量依赖关系。经1 MIC姜黄油处理的4种供试菌,其细胞膜结构被破坏内容物泄露,电导率明显增加,同时培养基中蛋白和还原糖的含量也明显增加,使OD₂₆₀(核酸)的值也明显升高。综上所述,姜黄油的抑菌机理可能在于破坏微生物的细胞膜结构,引起内容物泄漏,导致菌体凋亡。     

壳聚糖对Nisin抑菌稳定性的影响研究

研究了壳聚糖对乳酸链球菌肽（Nisin）抑菌稳定性的作用,并利用红外光谱仪和差式扫描量热仪（DSC）分析了壳聚糖对Nisin保护作用的机理。结果表明：壳聚糖可以显著提高Nisin的抑菌稳定性,在不同的温度及pH范围内,其保护效果有所差异;壳聚糖浓度在1％时效果最好;红外光谱和DSC图谱研究显示,壳聚糖能与Nisin形成氢键,稳定Nisin的空间结构,并能提高Nisin的热稳定性,从而改善了其抑菌稳定性。     

青钱柳多糖抑菌活性及及作用机理

为研究青钱柳多糖的抑菌活性和作用机制，用不同质量浓度的青钱柳多糖处理细菌，通过最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration, MIC）、抑菌生长曲线分析青钱柳多糖对细菌的抑菌效果，并从抑制效果最佳的受试菌菌体电导率、细胞蛋白和核酸含量、还原糖的释放、呼吸链脱氢酶活性、脂质过氧化程度、细胞内ATP含量、细胞外碱性磷酸酶活力的角度来揭示其抑菌机理。结果表明，青钱柳多糖对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、大肠杆菌（Escherichia coil）、单增李斯特氏菌（Listeria monocytogenes）和鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）有明显的抑制作用，MIC分别为2、4、6、6 mg/mL，对枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的抑菌性不明显；对指示菌的电导率、蛋白质和核酸渗漏、还原糖释放、呼吸链脱氢酶活性、细菌脂质过氧化程度、菌体胞内ATP和胞外碱性磷酸酶（AKP）含量均有影响。以上现象表明，青钱柳多糖的抑菌性主要是破坏菌体细胞壁和细胞膜完整性，改变其通透性，使得胞内大小分子物质外泄，抑制了细胞的呼吸代谢和引起氧化损失，进而影响细胞的生长代谢或造成细胞死亡，达到抑菌效果。     

银杏黄酮的抑菌活性及机理

该文研究银杏黄酮类化合物对食源性致病菌的抑菌活性和作用机制。采用大孔树脂纯化银杏黄酮提取物,得到的银杏黄酮纯化物中总黄酮含量从20.69%提高到50.42%。高效液相色谱分析结果表明,槲皮素、山奈酚和异鼠李素含量显著提高,分别为51.77%、5.82%和1.54%。银杏黄酮纯化物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、丙二酸盐克罗诺杆菌的抑制效果优于银杏黄酮提取物,银杏黄酮纯化物对3种致病菌的最小抑菌浓度分别为0.450、0.900、0.900 mg/mL,主要抑菌机理是使致病菌发生氧化损伤、破坏致病菌细胞壁和细胞膜结构以及提高细胞膜的通透性,促使内容物泄漏从而达到抑菌效果。综上,银杏黄酮纯化物可作为潜在的防腐剂和抑菌剂。     

非离子表面活性剂对壳聚糖静电纺丝的影响

以三氟乙酸为溶剂,采用静电纺丝法制备了纯壳聚糖纳米纤维。采用扫描电镜观察纤维的形态,分析纺丝液质量分数及非离子表面活性剂TX-15对纤维形态的影响。研究发现：壳聚糖溶液体系的适纺质量分数范围为3%~6%;通过显著性检验得出纺丝液质量分数对纤维直径有显著性影响;通过添加非离子型表面活性剂TX-15可改善纺丝液的可纺性,质量分数为5%的纺丝液添加质量分数为2.5%的TX-15得到的壳聚糖纳米纤维形态比较好。     

绿色表面活性剂的研究进展与应用

综述了烷基糖苷、纤维素基和壳聚糖基三类绿色表面活性剂的研究进展及各自在日化、药品、皮革等相关领域的应用。     

壳聚糖/姜黄素光动力复合涂膜对金黄色葡萄球菌的抑菌效果及机理

本研究采用壳聚糖为原料,利用离子相互作用增强姜黄素光动力抑菌效果,并从形态特征、细胞膜功能、能量代谢和DNA结构等方面入手阐释该涂膜在细胞水平上对金黄色葡萄球菌的抑菌机理。结果表明,壳聚糖显著提高了抑菌效果,含姜黄素质量浓度15 mg/L的涂膜溶液经波长为420 nm蓝光光照5 min后,金黄色葡萄球菌菌落总数下降6.89(lg(CFU/mL)),并且姜黄素质量浓度和光照时间是影响该技术抑菌效果的主要因素。光动力灭活处理产生具有强氧化性的活性氧从而破坏细胞膜,促使细胞膜通透性增加,进而出现细胞内容物泄漏以及细胞皱缩的现象。同时也导致细胞内活性氧含量上升,破坏内源酶结构,引发细菌防御系统崩溃,DNA和蛋白质等大分子被氧化分解,从而导致金黄色葡萄球菌死亡。由此可见,壳聚糖/姜黄素光动力涂膜有应用于控制金黄色葡萄球菌食源性污染的潜力。