抑菌性能（精选八篇）
抑菌性能 篇1
国家农业部规定硫酸粘菌素允许添加量为2~20 mg/L, 而配方师在实践生产中往往超剂量添加, 否则达不到抗拉稀效果。本实验旨在通过对市场上硫酸粘菌素含量为10%的预混料产品抑菌性能效果的研究, 筛选符合国家农业部法规并且达到抑菌效果的抗生素产品, 现论述如下。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 菌株。大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌菌种由江西农业大学兽医院实验室提供。
1.1.2 试验药品。A、B、C三种硫酸抗敌素均由江西农业大学兽医院实验室提供, 含量均≥10%。
1.1.3 实验器械和仪器。
器械:试管, 烧杯, 涂布棒, 锥形瓶, 玻璃棒, 小玻璃瓶, 250m L容量瓶, 500m L量筒, p H试纸, 接种环, 20 u L、200 u L、1 000 u L移液枪与枪头, 90mm平皿, 酒精灯等, 均由江西农业大学兽医院实验室提供。
仪器:JN037328型立式压力蒸汽灭菌器 (上海博迅实业有限公司医疗设备厂) 、HS.Z11.5型电热蒸馏水器 (上海跃进医疗器械厂) 、DHG-9101.3型电热恒温鼓风干燥箱 (扬州市三发电子有限公司) 、BS600+型电子天平 (上海友声衡器有限公司) 、SPX-150Z型生化培养箱 (上海博迅实业有限公司医疗设备厂) 、SHK-99-11型台式空气恒温摇床 (北方同正) 、CD-212MBS型冷藏冷冻箱 (容声 (中国) 电器有限公司) 、SW-CJ-1F型超净工作台 (苏净集团安泰公司) 。
1.2 实验的准备
1.2.1 培养基的配制。
LB固体培养基:胰蛋白胨10 g、酵母提取物5g、Na Cl 10g、蒸馏水1 000m L。按照培养基配方比例, 依次准确称取所需量的胰蛋白胨、酵母提取物、Na Cl, 并准确量取所需体积蒸馏水, 置于锥形瓶中, 用玻璃棒搅拌可适当加热使药品全部溶化, 用Na OH调节p H至7.2~7.6之间。加塞, 包扎, 115℃高压灭菌30 min, 室温保存。
1.2.2 无菌平皿的制备。
加热使保存的LB固体培养基完全融化, 在冷却至50℃左右时倾注于90mm无菌平皿, 每平皿约倾注15~20m L, 待凝固完全即可使用。
1.2.3麦氏单位比浊管的配制。
选定管径与制备菌液管径相同的试管, 量取浓度为1%的稀硫酸9.8m L于选定试管中, 另取浓度为0.25%的氯化钡溶液0.2m L缓慢滴加至稀硫酸溶液中混匀, 用半径为1 cm比色杯在紫外分光光度计上以625 nm测定其吸光度值, 0.5麦氏单位比浊管的吸光度值应该在0.08~0.1之间为合格, 检测合格后封口, 4℃保存。比浊管每次使用前用力摇匀, 每次使用时复验比浊管浊度。
1.2.4 抗敌素药液的配制。
A型抗敌素:称取400 mg A型抗敌素, 用50m L灭菌蒸馏水溶解, 移液至250 m L容量瓶, 定容至刻度线, 配成浓度为1 600 mg/L的初始溶液。取6个小玻璃瓶, 用移液枪分别移入4m L、2m L、1 m L、0.5 m L、0.3 m L、0.25 m L初始溶液, 再用移液枪分别移入0m L、2 m L、3 m L、3.5 m L、2.9 m L、3.75 m L蒸馏水, 配成浓度分别为1 600 mg/L、800 mg/L、400mg/L、200mg/L、150mg/L、100mg/L的A型抗敌素药液, 分别标记为A1600、A800、A400、A200、A150、A100。
B、C型抗敌素:根据以上同样方法配好浓度分别为1 600 mg/L、800 mg/L、400 mg/L、200 mg/L、150mg/L、100 mg/L的B、C型抗敌素溶液并标记。
制作完成后用纸盒装好, 放入冷藏室冷藏备用。
1.2.5 菌液的制备
1.2.5. 1 菌种的复苏。
将4℃保存的大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌转移至37℃恒温箱中培养一段时间后, 使用LB琼脂平皿重新划线接种, 37℃恒温培养24h, 观察菌落生长情况。
1.2.5. 2 菌液的制备。
取复壮后的3种菌种, 选择外观形态良好的单个菌落钩菌接种至10 m L的LB无菌平皿中, 37℃振摇培养6~9h, 用灭菌的接种环勾取形态良好无污染的菌落分别接种至装有灭菌生理盐水的试管内, 稀释到0.5麦氏比浊度, 使三种细菌生长浊度达到1×108。将此细菌培养液作为种子液, 并在短时间内使用。
1.3 试验菌对3种抗敌素的抑菌圈实验
1.3.1 涂布平皿。
取9块TSA无菌平皿, 分成3组, 分别标记为:大-A、大-B、大-C;沙-A、沙-B、沙-C;葡-A、葡-B、葡-C。用无菌移液枪分别移取三种细菌种子液200 u L, 根据标记均匀滴到3组无菌平皿内, 再用涂布棒涂匀, 注意在此过程中注意涂布棒的消毒, 避免交叉感染细菌或者感染杂菌。完成后放入37℃恒温箱烘干培养30min。
1.3.2 平皿打孔。
取出9块烘干培养后的平皿, 用无菌胶头滴管在每块平皿上均匀打6个大小深度相同的孔 (如图1、2、3) , 用酒精灯对每个孔进行烫底。分别对每个孔标号为1、2、3、4、5、6。
1.3.3 接种药物。
用20 u L无菌移液枪在A号平皿中的1~6号孔分别滴入20 u L的A100、A150、A200、A400、A800、A1600瓶内的抗敌素溶液;同样再在B号平皿中的1~6号孔分别滴入20u L的B100、B150、B200、B400、B800、B1600瓶内的抗敌素溶液;在C号平皿中的1~6号孔分别滴入20 u L的C100、C150、C200、C400、C800、C1600瓶内的抗敌素溶液。其中序号为1、2的孔滴入的为国家农业部规定浓度范围内的抗敌素溶液。
1.3.4 细菌的培养。将涂布好菌液且接种好药物的平皿放入37℃恒温箱培养8~9h。
2 结果与分析
2.1 抑菌圈试验结果
不同浓度的A、B、C 3种抗敌素对大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌抑菌圈实验抑菌圈直径大小值见表1。
2.2 实验结果分析
由1表可知, 在国家农业部规定浓度内, A抗敌素对大肠杆菌及沙门氏菌有明显抑菌效果, 对葡萄球菌无明显抑菌效果;B、C抗敌素仅在浓度为200mg/L时对大肠杆菌、沙门氏菌有少许抑菌效果, 对葡萄球菌无明显抑菌效果;在浓度为400 mg/L、800 mg/L时, A、B、C三种抗敌素对大肠杆菌、沙门氏菌均有明显抑菌效果且A抗敌素效果明显好于B、C抗敌素, 对葡萄球菌无明显抑菌效果;在浓度为1 600mg/L时, A、B、C三种抗敌素抑菌对大肠杆菌、沙门氏菌抑菌效果好且不同药品间无明显差异;A、B抗敌素对葡萄球菌有轻微抑菌效果, C抗敌素对葡萄球菌仍无明显抑菌效果。同时表1表明, 抗敌素对革兰氏阴性菌抑菌效果在一定的浓度范围内随着浓度的增大而增大, 对革兰氏阳性菌几乎无抑菌效果。
mm
3 讨论
3.1 抑菌性能试验
抑菌性能试验是指在体外测定药物抑菌或杀菌的能力, 可为临床选择敏感药物治疗感染性疾病提供依据, 也可了解细菌的耐药情况。目前常用方法有抑菌圈法、薄膜密贴法、最小抑菌浓度法和细菌总数测定法等, 抑菌圈测量是利用抑菌物质在涂布特定试验菌的琼脂培养基内成球形立体状扩散, 抑制试验菌的繁殖, 在抑菌物质的周围形成透明圈, 即抑菌圈。它是微生物分析的经典方法, 有简单、便捷、准确的优点。
3.1.1 影响抑菌性能试验结果的因素
3.1.1. 1 菌液的浓度。
测定某种细菌对于抗菌药物的敏感性前, 首先应将试验菌配制成一定浓度的菌悬液, 使最终的试验菌液生长浊度约为1×108。如果菌液浓度过高, 则可能导致对该菌敏感的药物也不能抑制其生长或杀灭, 使抑菌圈过小而无法筛选出效果更好的药品。
3.1.1. 2 培养基的选择。
可用于药敏试验分析的培养基种类较多, 然而不同的细菌对于培养基的需求不同, 本次实验中大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌对培养基营养要求低, 在LB固体培养基中生长良好, 为了使实验方便同时具有可比性, 本次实验3种实验菌均使用LB培养基。
3.1.1. 3 细菌培养条件。细菌的生长繁殖除了需要符合要求的营养条件外, 还与温度、p H等有关。
温度:温度对于细菌的生长有着极为重要的影响, 适合的温度可使细菌迅速生长繁殖。标准实验操作规程中所要求的温度较为固定, 一般为37℃。
p H:适合的p H是细菌代谢和繁殖的基本条件, 大多数细菌生长的最适p H值为7.2~7.4, 因菌种不同略有差异。p H调节应在培养基配制阶段进行, 培养基p H不仅影响细菌的生长, 同时还可影响药物的稳定性和活性, 对试验结果产生影响。例如, 在碱性环境中可使氨基糖苷类抗生素的抗菌作用增强[5]。本次实验采用的p H范围在7.2~7.4之间, 符合细菌生长繁殖需求, 同时对抗菌药物稳定性和活性的影响不大。
3.1.1. 4 抗菌药液的配制。
硫酸抗敌素易溶于水且理化性质稳定, 但是本实验的3种药品粉碎程度和载体度不同, 故在配制溶液前应先将其碾压成粉碎度相差不大, 在溶液的配制过程中, 应使溶质充分溶解。
3.2 细菌的耐药性
几乎每一种细菌接触抗菌药物后都会产生抗菌药物耐药, 但在抗菌药物的选择压力下, 大部分敏感细菌被杀灭, 但少数细菌会发生耐药性变异, 以求适者生存。
本次实验结果显示, 选用的3种细菌均为对抗敌素无抗药性或者抗药性弱的菌种。
4 结论
A、B、C3种抗敌素对大肠杆菌、沙门氏菌有抑制效果, 对葡萄球菌无明显抑制效果。其中A抗敌素抑菌效果明显好于B、C抗敌素, B、C抗敌素抑菌效果差异不明显。只有A抗敌素在符合国家农业部添加标准的情况下有较好的抑菌效果。
摘要：本试验旨在研究不同硫酸抗敌素对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌菌种的抑菌性能。试验选取9块TSA无菌平皿, 分成3组, 分别做好标记为:大-A、大-B、大-C;沙-A、沙-B、沙-C;葡-A、葡-B、葡-C。用无菌胶头滴管在每块平皿上均匀打6个大小深度相同的孔, 每组分别用不同浓度 (1600mg/L、800mg/L、400mg/L、200mg/L、150mg/L、100mg/L) 的A、B、C3种硫酸抗敌素检验其对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌菌种的抑菌效果。结果表明:A、B、C三种抗敌素对大肠杆菌、沙门氏菌有抑制效果, 对葡萄球菌无明显抑制效果。其中A抗敌素抑菌效果明显好于B、C抗敌素, B、C抗敌素抑菌效果差异不明显。只有A抗敌素在符合国家农业部添加标准的情况下有较好的抑菌效果。
关键词：硫酸抗敌素,大肠杆菌,沙门氏菌,金黄色葡萄球菌
参考文献
[1]杨海峰.硫酸抗敌素研究进展及应用现状[J].兽药与饲料添加剂, 2008, 03:9~11.
[2]黄强居.硫酸抗敌素在断奶仔猪日粮中的应用[J].当代畜禽养殖业, 2010, 01:13~14.
[3]周庭银, 赵虎.临床微生物学诊断与图解[M].上海科学技术出版社, 2001:34~36.
[4]陈杖榴.兽医药理学[M].第三版.中国农业出版社, 2009:243.
抑菌性能 篇2
关键词：油茶粕 抑菌活性物质 抑菌效果 研究
中图分类号：TS229 文献标识码：A文章编号：1672-5336（2014）18-0071-02
在实践中茶籽粕的应用效果不是很理想，通常直接作为清塘剂或者燃料，不仅造成了严重的资源浪费，而且还引发环境污染。对于茶籽粕而言，从中提取的抑菌活性物质抗菌性非常的好，因此本文对其提取及抑菌效果进行研究，以期提高油茶粕的有效利用率。
1 油茶粕抑菌活性物质提取
在进行茶籽粕抑菌活性物质提取之前，需做好准备工作，尤其是实验准备，比如油茶粕选料、实验菌种（大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及黑曲霉和红曲霉等）；培养基选择牛肉浸膏蛋白胨；同时，试剂均采用的是分析纯、蒸馏水是试验室自制的，并选用旋转蒸发仪以及立式冷冻干燥机和台式离心机。具体的试验操作方法是：将事先准备好的茶籽粕用水、不同浓度的乙醇以及石油醚和乙酸乙酯提取，通过浓缩冻干上清液可得茶籽饼粕粗提物，放好备用。
在此过程中，采用琼脂扩散技术手段对粗提物抑菌活性进行测定，并且将极性上清提取物配成不同浓度的溶液；吸取浓度为105cfu每毫升供种菌的悬液20μL，然后将其放置在直径9厘米的培养皿之中；加大约10毫升溶解冷却到40摄氏度左右的营养琼脂培养基中。此时，迅速对其进行振荡、摇匀，使菌悬液彻底分散开来，待静止冷凝以后，再有直径为2.7毫米规格的打孔设备进行打孔，并且在每一个孔中加5毫升待测液，通过灭菌培养基对其进行对比，静置后保持温度适宜，其中细菌的培养温度以37摄氏度为宜，霉菌的培养温度应当控制在30摄氏度左右。
在对不同温度条件下的抑菌效果进行检测时，采用琼脂扩散技术手段对活性最强的上清液抑菌物质在差异性温度环境中的抑菌效果进行试验。在此过程中，将提取物配成每毫升O.05克的溶液，取其中的1毫升放在事先已经编好号的玻璃瓶之中，然后将它们分别放在零下19摄氏度、4、60以及80、90、100和120摄氏度的环境下，保持20分钟左右。同时，设常温对照，并且采用用琼脂扩散法对其中的抑菌效果进行检测。对在对不同酸碱度处理之后的抑菌效果进行检测时，抑菌性物质在不同酸碱条件下的效果进行试验；将抗菌性提取物配成浓度为每毫升O.05克的溶液，然后分别用盐酸溶液、氯化钠溶液将提取物的酸碱度调节成2、4、6、8以及10和12，取其中的1毫升放在编号玻璃瓶之中，并用普通的酸碱值进行对照，同样用琼脂扩散法对抑菌效果进行检测。
在对于不同光照条件下的抑菌效果进行检测时，主要是将提取的抑菌性物质置于不同的光照条件下，然后对它们的抑菌效果进行对比试验。在此过程中，首将提取物配成浓度为每毫升O.05克的溶液；分别取上述溶液1毫升，放在事先编好号码的玻璃瓶之中，然后将其置于日光下1、6、12、24、48以及72和84个小时；同时，接受紫外线处理时间分别是5、10、15、20以及25和30分钟，并且将没有做任何处理的样品作为具体对照。
在测定最低抑菌浓度时，采用的是刃天青法，即把刃天青事先配成浓度为每毫升100μg，并且菌悬液配成每毫升106cfu的浓度；将配制好的溶液取出大约7.5毫升，使之与调好的5毫升菌悬液混合均匀。准备好无菌孔板，其中将第11列放在每毫升100μg的溶液100μL。自第l列至第10列、第12列，均放在100μL的刃天青、菌悬液。做好上述工作以后，将样品配制成一定的浓度容易，吸取其中的100μL放在第1列，使其能够充分的混合；然后从第1列吸大约100μL放在第2列，依次进行操作，直到第10列，稀释两倍，至第10列需倒掉100μL；将细菌培养板放在大约37深度的环境下培养5至6个小时的时间，真菌培养的培养时间相当长一些，以12至16个小时为宜。通过对比试验结果可知，细菌有抑菌活性从原来的红色变成了现在的蓝色；真菌有抑菌活性从原来的蓝色变成现在的红色，其中颜色的转折点是最低抑菌浓度。
2 油茶粕中抑菌活性物质的提取试验结果及抑菌效果分析
基于以上对油茶粕中的提取物不同极性条件下的抑菌效果结果试验分析可知，油茶粕提取物对不同条件下的菌株产生的抑菌效果存在着较大的差异性，而且不同极性下的同浓度条件，对不同的菌种抑菌效果也不尽相同。比如，浓度为80%的乙醇提取物抑菌活性是最强的，尤其对革兰氏阳性菌、真菌等抑制效果非常的好。
油茶粕提取物经过光照以后，其抑菌效果也呈现出一定的差异性。油茶粕提取物在景观日光、紫外光处理以后，抑菌效果变化并不明显，这说明油茶粕提取物在光照、紫外线条件下，相对比较稳定。在对最低抑菌浓度测定过程中，如上文所示，采用的是刃天青技术手段对80%的乙醇油茶粕提取物抑菌浓度进行检测，结果表明提取物对金黄色葡萄糖球菌、大肠杆菌以及沙门氏菌和苏云金杆菌等菌种，抑菌效果非常的显著，具体如表1所示。
3 结语
本文主要对油茶粕抗菌活性物质提取、抑菌效果进行了实验研究，油茶粕提取物在120摄氏度条件下处理大约20分钟、或者在不同的光照和在酸性条件进行处理，依然保持一定的稳定性，这说明油茶粕中提取的抗菌活性物质成分比较稳定；经最低抑菌浓度测定实验，油茶粕提取物对革兰氏阴性菌、真菌的抗菌效果比较好，而且对热血动物基本上不会产生毒性影响，因此值得应用和推广。
参考文献
[1]陈海燕，陈雪香，徐鸿，肖苏尧，曹庸.油茶籽粕中抑菌活性物质提取工艺的研究[J]农业机械，2012（06）.
[2]张煜玲，张利平，石楠.产抑菌活性物质放线菌菌株的筛选[J]安徽农业科学，2011（04）.
[3]周国英，苟志辉，郝艳，李河.油茶根际硅酸盐细菌拮抗菌筛选及稳定性分析[J]中南林业科技大学学报，2010（03）.
抑菌宝对肉鸡生产性能的影响 篇3
抑菌宝是植物提取物和植物提取物通过特别加工得到的一种中链脂肪酸复合而成的, 其主要功能是能够抑制各种细菌的生长和繁殖, 产生有效的抑菌作用。实践证明, 抑菌宝可替代抗生素成为一种新型的抗菌物质;同时抑菌宝也是一种很好的促生长药物饲料添加剂。
本试验对抑菌宝对肉鸡生产性能的影响进行研究, 结果如下。
选择同批出壳的1日龄商品代艾维茵公雏480只, 随机分为2组, 相同的饲养条件和环境下, 抑菌宝组和对照组有较大的差别, 从以下方面可以体现出来。肉鸡21日龄平均体重, 抑菌宝组比对照组显著增加3.45% (P<0.05) ;42日龄平均体重抑菌宝组比对照组增加6.63% (P
实验结果表明, 抑菌宝作为天然的抗菌促生长剂来应用有明显的效果, 为其在动物生产中的应用推广提供了科学理论依据。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 时间和地点
试验期从2007年4月20日～6月1日, 共42d, 在宁乡县养鸡场进行实验。
1.1.2 抑菌宝
抑菌宝 (AROMABIOTIC) 抑菌宝是植物提取物和植物提取物通过特别加工得到中链脂肪酸为基础研制而成的。
生产批号:043169, 生产厂家:广西帝凯维动物营养有限公司。
1.1.3 试验饲粮
饲粮由广西帝凯维动物营养有限公司制成颗粒料, 后期饲粮加入小麦8%。参照我国肉鸡饲养标准 (1986) 和NRC (1994) 肉鸡饲养标准配制。前期 (1～21日龄) 和后期 (22～42日龄) 营养水平及饲粮组成见表1、表2。
注:矿添和多维为每千克饲粮提供:Fe 80 mg;Mn 60 mg;Zn40mg;Cu8mg;Se 0.15mg;10.35mg;VA 27 000IU;VD 5400IU;VE9.0IU;VK, 25 mg;VBl 1.0mg;VB27.5 mg;VB1 215μg;叶酸l.8 mg;尼克酸25mg;泛酸钙l2.5 mg。另加防霉剂550mg/kg。:抗氧化剂125mg/kg。
1.2 方法
1.2.1 供试动物的选择与分组
选择同批出壳的1日龄商品代艾维茵公雏480只, 平均体重为 (45.10±0.04) g, 随机分为2组, 即对照组和含抑菌宝组, 每组6个重复, 每个重复40只。抑菌宝组是在对照组饲粮中添加抑菌宝制剂0.37%。试验期42 d, 分前期 (1～21日龄) 和后期 (22～42日龄) 。在各试验阶段结束时对试验饲粮及每个重复鸡只进行称重, 计算日采食量、日增重和料重比。试验鸡只称重前断料12 h。详细记录鸡群健康状况, 统计死亡率。
1.2.2 饲养管理
试验前鸡舍及笼具冲洗干净后, 先用烧碱水喷洒消毒地面, 然后用福尔马林和高锰酸钾 (每立方米加福尔马林30mL, 高锰酸钾15 g) 熏蒸12 h, 通风1周后, 开始试验。试鸡全期采用高床饲养, 采用24 h连续光照制度, 1～2周保持正常育雏温度 (第1周33～34℃, 第2周27～31℃) , 2周后为自然温度。自然通风, 相对湿度保持在55%～65%, 每天打扫鸡舍, 保持清洁卫生, 并用百毒杀对鸡舍进行喷雾消毒。
免疫程序及方法:
1～3日龄:IB肾传28/86+H120, 点眼;7～10日龄, 新城疫疫苗AVIEW, 饮水;14～16日龄, 法氏囊 (法倍灵) , 饮水;21日龄, ND+IB (传支、新城疫二联) , 饮水。
1.2.3 数据统计分析
试验数据用SPSS11.0t-test进行显著性统计分析。
2 结果
2.1 体重
肉鸡21日龄平均体重, 试验组比对照组显著增加3.45% (P<0.05) ;42日龄平均体重试验组比对照组增加6.63% (P<0.05) ;结果见表3。
2.2 日增重
1～21日龄平均日增重试验组比对照组提高了3.64%, 差异显著 (P<0.05) ;肉鸡22～42日龄试验组的平均日增重比对照组提高了8.66% (P
2.3 对肉鸡各阶段日采食量和料重比的影响
肉鸡各阶段日采食量见表4, 1～21日龄加抑菌宝组下降5.49% (P<0.05) ;22～42日龄加抑菌宝组下降1.89% (P>0.05) ;1～42日龄加抑菌宝组下降2.93%, 差异不显著 (P>0.05) 。而料重比, 1～21日龄加抑菌宝组下降3.77%, 差异不显著 (P>0.05) ;22～42日龄加抑菌宝组下降9.75%, 差异显著 (P<0.05) ;1～42日龄加抑菌宝组下降9.18%, 差异显著 (P<0.05) 。
3 分析讨论
研究表明, 肉鸡以玉米—豆粕为基础饲粮时添加含抑菌宝能改善其生产性能。本试验中添加抑菌宝的量为0.37%, 结果表明21日龄平均体重, 试验组增加3.45%, 显著高于对照组 (P<0.05) ;42日龄, 试验组肉鸡平均体重增加6.63% (P<0.05) 。从全期看, 加抑菌宝组日增重较对照组提高了6.77%, 达到了显著水平 (P<0.05) ;料重比, 1～21日龄加抑菌宝组下降3.77%, 差异不显著 (P>0.05) ;22～42日龄加抑菌宝组下降9.75%, 差异显著 (P<0.05) ;1～42日龄加抑菌宝组平均下降9.18%, 差异显著 (P<0.05) ;而肉鸡各阶段的日采食量, 1-21日龄下降5.49%, 差异显著 (P<0.05) , 而从22-42日龄和全期来看, 则差异不显著。由研究结果可以看出, 以中链脂肪酸为主的抑菌宝可提高肉鸡的增重率, 降低料重比, 提高了生产性能, 同时也提高了经济效益。
摘要：试验表明:应用抑菌宝肉鸡21日龄平均体重:抑菌宝组比对照组增加3.45% (P<0.05) ;42日龄抑菌宝组比对照组增加6.63% (P<0.05) 。1～21日龄平均日增重抑菌宝组比对照组提高了3.64%;22～42日龄抑菌宝组平均日增重比对照组提高了8.66% (P<0.05) ;从全期看, 加抑菌宝组日增重较对照组提高了6.77%。
抑菌性能 篇4
上世纪90年代,随着材料科学和食品包装理念的快速发展,欧洲率先提出了“活性包装”(ActivePackaging)的概念［４］。 按照欧洲FAIR-project CT 98-4170的定义:活性包装是指在保持食品原有品质的同时,通过改善包装内部的环境,提高食品的安全性,从而延长食品货架期的一种包装方法。目前主要有四类活性包装系统,分别是水分吸收系统、氧气清除系统、乙醇或二氧化碳生成系统以及抑菌活性包装系统。其中抑菌活性包装是最具应用价值和发展前景的,因为其具有显著的抗菌性和普遍的应用性。抗菌活性包装之所以可以减少或者代替向食品中添加防腐剂,原因在于它是将抑菌剂混入高聚物包装材料中,使其成为具有抑菌活性的一种包装方法。 抑菌活性剂加入到高聚物包装材料中后,可以缓慢的从其中释放出抑菌剂,从而在包装内部可以达到一个长期稳定的抑菌剂浓度,进而达到抑菌防腐的目的［５－７］。同时,除以上优点之外,抑菌活性包装替代了传统食品保藏方法,即向食品中添加抑菌剂,这样便能长时间的保持和保藏食品的营养和风味, 延长食品的货架期,进而提高其安全性。本实验主要以聚己内酯(PCL)为基质,添加茶多酚(TP)、壳聚糖(CS)、海藻糖、 TiO２4种抑菌剂,评估其抑菌效果,并研究抑菌剂对PCL力学性能及阻隔性能的影响。
1实验部分
1.1原料
PCL,深圳光华伟业有限公司;TP,郑州坤利食品添加剂有限公司;CS、海藻糖,生工生物工程(上海)股份有限公司; TiO２,河南华荣环保科技有限公司;金黄色葡萄球菌,中国工业微生物菌种保藏管理中心;大肠杆菌,中国工业微生物菌种保藏管理中心。
1.2仪器与设备
电子天平,上海精天电子仪器有限公司;微型双螺杆注射机,武汉市瑞鸣塑料机械制造公司;热压机,武汉启恩科技发展有限公司;透湿仪(Permatran-w3/61),美国MOCON公司; 透氧仪(8001),美国Illinois公司;真空干燥箱(DX-IBC),天津泰斯特仪器有限公司。
1.3材料的制备
将材料置于真空干燥箱中,40℃ 条件下干燥24h。TP、 CS、海藻糖、TiO２分别按1%、3% 和10% 的重量比例与PCL混合。将混合后的材料分别称取5g,用双螺杆挤出机混合挤出造粒。双螺杆的温度设置为:进料口温度60℃,螺杆温度100℃,出料口温度105℃,转速27.5r/min,密炼时间为4min。 挤出造粒后在热压机上热压成膜,热压温度设置为105℃,压力为30MPa。
1.4性能测试与结构表征
1.4.1复合膜的力学性能测试
新鲜复合膜拉伸性能测试方法参照GB 13022—1991［８］。
1.4.2复合膜的透氧性能测试
复合膜的氧气透过率测试使用8001型透氧仪,根据GB/T 19789—2005［９］进行。
1.4.3复合膜的抑菌性能测试
选取金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为实验菌种,采用牛肉膏蛋白胨培养基对细菌进行培养繁殖。将抑菌膜剪成小圆片后直接贴于含菌的培养基中,即让抑菌膜直接接触菌种,通过观察试样周围微生物的生长情况定性、直观地分析膜的抑菌活性。如果抑菌剂可以从膜中迁移并与微生物细胞作用, 破坏微生物的生长繁殖,则在试样膜周围不会有菌落生长而产生抑菌圈,抑菌圈越大越明显说明抑菌剂的溶出效果越好, 抑菌膜的抑菌实效性越显著。测试菌采用金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)和大肠杆菌,培养温度为37℃［１０］。
2结果与讨论
2.1抑菌复合膜的力学性能分析
拉伸性能直接决定了薄膜材料的应用范围,因此需要对材料的拉伸性能进行考察。在PCL中分别加入4种抑菌剂后,材料的断裂伸长率与拉伸强度与PCL单膜相比均有所降低,屈服强度、断裂伸长率和杨氏模量见表1。
由表1可以看出:随着TP含量的增加,复合膜的屈服强度与杨氏模量变化不大,断裂伸长率降低;加入CS后,复合膜的屈服强度与PCL单膜相比无变化,当CS含量为10%时,断裂伸长率降低到21.1%,相较于PCL单膜降低了97%,杨氏模量由209.7MPa升高到263.3MPa;加入海藻糖后PCL/海藻糖复合膜的断裂伸长率随着抑菌剂含量的增大而降低,杨氏模量有所增大;而加入TiO２抑菌剂后,复合膜的断裂伸长率降低,杨氏模量由209.7MPa升高到278.0MPa,即膜的刚性变大。从以上数据分析可知,加入TP、CS、海藻糖和TiO２后,复合膜的屈服强度与PCL单膜相比变化都不大,断裂伸长率均有所降低,其中,PCL/CS复合膜的断裂伸长率降低最多, 原因可能是TP、CS和海藻糖的自身玻璃化转变温度高及与PCL的相容性高,阻碍了PCL的分子链的旋转和运动,导致复合膜的塑性变差,抗拉断能力降低。加入刚性颗粒TiO２的复合膜杨氏模量增大最多,即材料的刚性最强。
2.2抑菌复合膜的透氧性能分析
选择TP、CS、海藻糖和TiO２4种抑菌剂添加到PCL中, 添加量分别为1%、3% 和10%,对抑菌膜进行透氧性能的测定。测定结果见图1。
从图1可以看出,当抑菌剂的添加量为1%时,PCL与TP和海藻糖的相容性高,结晶度降低,自由体积将变大,氧气分子变得容易透过材料,所以透氧系数增大,而PCL与CS及TiO２的相容性一般,没有对氧气透过性造成影响;当添加量为10%时,PCL/TP、PCL/CS和PCL/海藻糖的氧气透过系数有明显的降低,其主要原因是TP、CS和海藻糖的结构上带有很多羟基(—OH),这种极性官能团对非极性小分子的透过性是非常不利的,因此,在添加量增加到10%时,添加TP、CS和海藻糖的复合薄膜的透氧系数降低,其中PCL/TP复合膜的透氧系数降低最大;而由于TiO２与PCL没有强的相互作用,所以对PCL的透氧系数变化起不到很大作用。
2.3抑菌复合膜对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的抑菌性能分析
由图2和图3可以看出,PCL单膜周围有微生物生长,没有抑菌圈,说明PCL单膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌没有抑菌性。由图2知PCL/TP复合膜中TP的含量添加到1% 时,复合膜周围几乎没有微生物生长,当TP含量添加到3% 和10%时,复合膜的周边没有微生物生长,有明显的抑菌圈, 由此可以判断出PCL/TP复合膜对大肠杆菌具有一定的抑菌性。由图3可知,当TP含量达到10%时,材料周边没有微生物生长,说明10%的PCL/TP复合膜对金黄色葡萄球菌具有一定的抑菌性。图2和图3表明TP溶出达到一定程度,使得周边一定区域内达到了抑菌活性的要求,表明材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有显著地抑菌时效性。
［（ａ）ＰＣＬ；（ｂ）ＰＣＬ／ＴＰ１；（ｃ）ＰＣＬ／ＴＰ３；（ｄ）ＰＣＬ／ＴＰ１０；（ｅ）ＰＣＬ／ＣＳ１；（ｆ）ＰＣＬ／ＣＳ３；（ｇ）ＰＣＬ／ＣＳ１０；（ｈ）ＰＣＬ／海藻糖１；（ｉ）ＰＣＬ／海藻糖３；（ｊ）ＰＣＬ／海藻糖１０；（ｋ）ＰＣＬ／ＴｉＯ２１；（ｌ）ＰＣＬ／ＴｉＯ２３；（ｍ）ＰＣＬ／ＴｉＯ２１０］
[(a)PCL;(b)PCL/TP1;(c)PCL/TP3;(d)PCL/TP10;(e)PCL/CS1;(f)PCL/CS3;(g)PCL/CS10;(h)PCL/海藻糖1;(i)PCL/海藻糖3;(j)PCL/海藻糖10;(k)PCL/TiO21;(l)PCL/TiO23;(m)PCL/TiO210]
由图2和图3可知,材料中分别加入1%和3%比例的CS与加入1%、3%和10% 比例的海藻糖的材料类似,材料周围有微生物生长,没有明显的抑菌圈,这表明CS与海藻糖从材料中溶出的量少,无法达到产生有效抑菌活性的浓度,因此复合膜对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的抑菌活性不明显。但图2中10%比例的PCL/CS材料周围有少量微生物生长,有小的抑菌圈,表明PCL/CS10复合膜对大肠杆菌具有一定的抑菌活性。
由图2、3可知,与1%、3%和10%的PCL/TiO２复合膜紧密接触的四周有微生物生长,没有观察到抑菌圈的存在,说明PCL/TiO２复合膜没有抑菌性,这是因为TiO２属于光催化型抑菌剂,在紫外光(385nm)照射下,才能激发其抑菌活性,在自然光条件下没有催化作用。
3结论
(1)经过力学性能测试可知,4种抑菌膜与PCL单膜相比,断裂伸长率均有不同程度的降低,屈服强度变化不大,杨氏模量均有所提高。
(2)抑菌膜的阻隔性能测试显示,TP的加入降低了氧气透过系数,很好的改善了PCL的阻氧性能;当抑菌剂的含量达到10%时,PCL/CS和PCL/海藻糖复合膜的氧气透过系数低于PCL单膜氧气透过系数,而TiO２的加入对膜的阻氧性能影响不大。
(3)抑菌膜的抑菌性能显示,TP的加入使抑菌膜周围出现明显的抑菌圈,加入CS和海藻糖后,抑菌膜周围有少量微生物生长,但没有观察到明显的抑菌圈,而TiO２加入后,PCL没有显示出抑菌活性。
摘要：采用熔融共混法制备聚己内酯/茶多酚(PCL/TP),聚己内酯/壳聚糖(PCL/CS),聚己内酯/海藻糖,聚己内酯/TiO2(PCL/TiO2)4种抑菌膜,并研究薄膜的氧气透过率、力学性能和对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑制作用。研究表明:与PCL单膜相比,PCL复合膜的断裂伸长率均有所降低,杨氏模量均有所提高,PCL/TP、PCL/10%CS和PCL/10%海藻糖复合膜均很好的改善了PCL单膜的阻氧性能,PCL/TP复合膜具有较好的抑菌功能。
关键词：聚己内酯,茶多酚,壳聚糖,海藻糖,TiO2,阻隔性,抑菌性
参考文献
[1]袁帅,王鑫腾,张有林.保鲜膜在果品蔬菜贮藏保鲜方面的应用与展望[J].食品科学,2013,34(21):421-424.
[2]Suppakul P,Miltz J,Sonneveld K,et al.Active packaging technologies with an emphasis on antimicrobial packaging and its application[J].Journal of Food Science,2003,68(2):408-420.
[3]Veronique C.Bioactive packaging technologies for extended shelf life of meat-based products[J].Meat Science,2008,78(1):90-103.
[4]Vermeiren L,Devlieghere F,van Beest M,et al.Developments in the active packaging of foods[J].Trends Food Science&Technology,1999,10(3):77-86.
[5]Cooksey K.Effectiveness of antimicrobial food packaging materials[J].Food Additives and Contaminants,2005,22(10):980-987.
[6]Cutter C N.Opportunities for bio-based packaging technologies to improve the quality and safety of fresh and further processed muscle foods[J].Meat Science,2006,74(1):131-142.
[7]Weber C J,Haugaard V,Festersen R,et al.Production and applications of biobased packaging materials for the food industry[J].Food Additives and Contaminants,2002,19(S1):172-177.
[8]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T 1040.3—2006/ISO 527-3:1995[S].北京:中国标准出版社,2007,1-4.
[9]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T 19789—2005[S].北京:中国标准出版社,2005,1-6.
抑菌性能 篇5
1实验部分
1.1试剂与材料
亚甲基蓝,生物染色剂;壳聚糖(Mw:50000),浙江金壳生物化学有限公司;活性炭,飞利浦(中国)有限公司;硝酸银;氯化铜;硝酸、丙酮均为分析纯。胰蛋白胨大 豆肉汤,北京陆桥 公司。
1.2仪器设备
紫外分光光度计(UV-2000),尤尼柯(上海)仪器有限 公司;原子吸收分光光度计(TAS-990),普析通用;电子天平;磁力搅拌器,上海雷磁新泾仪器有限公司;台式恒温 振荡床,上海跃进医疗器械厂;高压灭菌锅,上海申安医疗器 械厂;超净工作台,上海康福特环境科技有限公司。
1.3壳聚糖-活性炭复合物的制备
1.3.1活性炭-壳聚糖复合物的制备
将0.10g壳聚糖溶于2%的醋酸溶液中,加入1.00g活性炭,搅拌1h。逐滴滴入适量NaOH使壳聚糖 析出,同时调节pH值至10.5。抽滤,用蒸馏水多次洗涤,干燥,得到壳聚糖活性炭复合物,记为AC-CTS。
1.3.2活性炭-壳聚糖银复合物的制备[6]
称取0.50g壳聚糖与2.00g AgNO3溶于100mL 0.1mol/L硝酸中,待壳聚糖全部溶 解,再向溶液 中加入5.00g活性炭, 搅拌反应1h后,用200mL丙酮沉析并抽滤,用蒸馏水洗涤至无Ag+检出,60℃干燥,将产物置于干燥器中避光保存,记为AC-CTS-Ag。
1.3.3活性炭-壳聚糖铜复合物的制备[7]
称取0.50g壳聚糖与0.05g CuCl2溶于100mL 0.1mol/L硝酸中,待壳聚糖全部溶解,再向溶液 中加入5.00g活性炭, 搅拌反应1h后,用200mL丙酮沉析并抽滤,用蒸馏水洗涤至无Cu2+检出,60℃干燥,将产物置于干燥器中避光保存,记为AC-CTS-Cu。
1.4活性炭-壳聚糖银/铜复合物中金属离子含量的测定
分别称取0.50g活性炭-壳聚糖银/铜复合物 置于50mL 0.1mol/L稀硝酸中静置24h,用火焰原子吸收法测量复合物中金属离子含量。
1.5壳聚糖-活性炭及活性炭-壳聚糖银/铜复合物吸附性能测试[8]
用吸附亚甲基蓝溶液法测量活性炭-壳聚糖银/铜复合物吸附性能。
在250mL浓度为12mg/L亚甲基蓝 溶液中加 入0.010g活性炭-壳聚糖银/铜复合物,在665nm波长下测量吸光度A, 并计算平衡吸附量Q,见式(1)。
式中,Q为活性炭吸附量,即单体重量的吸附剂所吸附的物质量,mg/g;V为亚甲基蓝溶液体积,L;C0为吸附前溶液中亚甲基蓝的质量浓度,mg/L;C为吸附后溶液中亚甲基蓝的质量浓度,mg/L;M为壳聚糖-活性炭复合物或水冲壳聚糖-活性炭复合物的质量,g。
1.6壳聚糖-活性炭及活性炭-壳聚糖银/铜复合物抑菌性能测试[9]
1.6.1对大肠杆菌抑菌性测试
将大肠杆菌悬液0.10mL接入200mL蛋白胨大豆肉汤液体培养基中,放入摇床内(温度为37℃、转速为100r/min)培养8h,使菌液浓度 达到一定 浓度 (106~107个/mL)。 分别取0.50g复合物加入菌液中,以普通蛋白胨大豆肉汤培养基作为对照,分别在0h、4h、8h、12h、16h、20h及24h时,于600nm处测量吸光度。
1.6.2对金黄色葡萄菌抑菌性测试
将金黄色葡萄球菌悬液0.10mL接入200mL蛋白胨大豆肉汤液体 培养基中,放入摇床 内 (温度为37℃、转速为100r/min)培养24h,使菌液浓 度达到一 定浓度 (106~107个/mL)。分别取0.50g复合物加入菌液中,以普通蛋白胨大豆肉汤培养基作 为对照,分别在0h、4h、8h、12h、16h、20h及24h时,于600nm处测量吸光度。
2结果与讨论
2.1活性炭-壳聚糖银/铜复合物中金属离子的含量
火焰原子吸收法表明,活性炭-壳聚糖银复合物中银离子含量为0.17%,而活性炭-壳聚糖铜 复合物中 铜离子含 量为0.16%。
2.2壳聚糖-活性炭及活性炭-壳聚糖银/铜复合物吸附性能
活性炭及其复合物对亚甲基蓝的吸附性 能如图1所示。 它们对亚甲基蓝的吸附均呈现先快后慢的变化趋势[10]。对亚甲基蓝的吸附量在5h内迅速上 升,可至162mg/g。而后,吸附量上升速度逐渐减缓,在96h时基本达到饱和,活性炭的饱和吸附量为202mg/g,活性炭-壳聚糖复合物,活性炭-壳聚糖铜复合 物及活性 炭-壳聚糖银 复合物的 饱和吸附 量分别为168mg/g、160mg/g及129mg/g。与活性炭相比,复合物的 吸附能力减弱,这可能是复合物中活性炭表面的活性位点被壳 聚糖金属复合物覆盖所致。
2.3壳聚糖-活性炭及活性炭-壳聚糖银/铜复合物吸抑菌能测试
2.3.1壳聚糖-活性炭复合物及活性炭-壳聚糖银/铜复合物对大肠杆菌抑菌性能测试
图2为活性炭及其复合物对大肠杆菌的抑制效果。活性炭本身没有抑菌性能,但其强吸附性能能够吸附菌液中的细 菌,从而使大肠杆菌的光密度从0.993下降至0.902。与活性炭相比,活性炭-壳聚糖复合物吸附性能下降而抑菌性能增强, 24h处光密度值为0.811,这主要是由于壳聚糖具有较好的抑菌性能所致,壳聚糖分 子的抑菌 性主要由 于壳聚糖 中的— NH2基团与细菌细胞壁结合从而阻碍细菌的 增殖[11]。相较于活性炭及活性炭-壳聚糖复合物,活性炭-壳聚糖银/铜复合物的吸附性能下降而抑菌效果更佳,24h时测得光密度值分别为0.543及0.672,这主要是由于带有正电荷的金属离子可以吸附在微生物细胞表面并进入菌体内,破坏微生物的正常功 能,使细菌死亡。其中,活性炭-壳聚糖铜复合物对大肠杆菌的抑制作用主要是由于载入铜离子后,其粒径增大,电位升高更明显,这些特性的变化与复合物表面结构特性决定了其能够 牢固吸附列在细菌细胞膜表面上来破坏细胞膜表面的结构和功能,最终使细菌死亡[9]。而活性炭-壳聚糖银复合物中的银离子能够穿透细胞膜,进入微生物体内,干扰微生物DNA的合成,造成微生物丧失分裂增殖能力而死亡[12,13]。活性炭-壳聚糖银复合物对大肠杆菌的抑制效果优于活性炭-壳聚糖铜复合物,这可能是由于,相较于铜离子,银离子更易穿 透细菌细 胞膜进入细胞浆内部,滞留在胞浆颗粒上,并与巯基 反应,使细菌的蛋白凝 固,抑制细胞 浆内酶的 活性,从而导致 细菌死亡[14]。
2.3.2壳聚糖-活性炭复合物及活性炭-壳聚糖银/铜复合物对金黄色葡萄球菌抑菌性能测试
活性炭及其复合物对金黄色葡萄球菌的抑制效果见图3。 由图可知,对金黄色葡萄球菌的抑制作用由强至弱分别为活性炭-壳聚糖银复合物、活性炭-壳聚糖铜 复合物及 活性炭-壳聚糖复合物,它们的光密度值分别为1.037、1.502及1.598。 并且,活性炭-壳聚糖银复合物对金黄色葡萄球菌的抑制效果优于活性炭-壳聚糖铜 复合物,这与对大 肠杆菌的 研究结果 一致。
3结论
抑菌性能 篇6
1 材料与方法
首先, 本次研究中, 以埃希大肠杆菌、表皮杆菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、枯草芽孢杆菌为主;在稀土络合物的合成方面, 选取Eu、Tb、Gd、Y、La (纯度均为99.99%, 氧化物) , 将这些元素分别溶于浓盐酸;然后通过水浴- 蒸发- 浓缩- 冷却结晶-Eu Cl3.6H2O;其次, 采用滴定法 (EDTA配合) 、热分析法对Eu (α -NMA) 3phen.H2O性质加以分析;仪器分别有分析仪 (选择Flash EA1112 型) 、热重分析仪 (TGA-7 型) ;第三, 稀土络合抑菌性能测试主要是对抑菌谱的测定, 要求选择稀土氯化物、配合物、5 种配体, 并将其作为溶质, 利用DMF溶剂按照不同的比例进行配制, 然后通过滤纸片扩散法, 对抑菌群直径进行选取, 一般以直径为准, 每次平行取3 次, 并以平均值作为标准后行标准差统计分析。
2 稀土络合物抑菌机理
首先, 利用MIC、MBC测定法, 以倍比稀释法、涂板计数法, 对上面的所提到的埃希大肠杆菌进行两种方法的分别测定, 配合物比例以1:5、1:10、1:20、1:40…等为准, 然后将0.005mol/L生理盐水溶液下的配合物进行倍比稀释, 需要在试管中进行, 最后得到相应的Eu (α -NMA) 3phen. H2O稀释度对比值。
其次, 选取新鲜的大肠杆菌菌液 (1ml) 放入离心管 (1.5ml) , 离心后将上清去除, 然后将Eu ( α-NMA) 3phen. H2O (1ml、0.010mol/L) 加入DMF溶液, 待1h后, 进行双蒸水稀释, 并倒置于荧光显微镜下进行镜检观察;另一方面, 需要通过同样的方法将Eu (α -NMA) 3phen. H2O、Eu Cl3.6H2O进行处理, 并行扫描电子显微镜下镜检观察 (包括上面提到的表皮杆菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、枯草芽孢杆菌) 。
3 结果分析
首先, 通过本次实验后, 合成稀土络合物分子式、元素分别如下述。在稀土络合物方面分别有:Eu (α -NMA) 3phen.H2O、Eu (β-NMA) 3phen、Eu ( α -NAA) 3phen、Eu ( β -NAA) 3phen; 对应的分子式分别为:Eu (α -C11H7O2) 3C12H8N2.H2O、Eu ( β-C11H7O2) 3C12H8N2、Eu ( α -C12H9O2) 3C12H8N2、Eu ( β-C12H9O2) 3C12H8N2; 经过分析与计算, 稀土络合物Eu (α-NMA) 3phen.H2O中的C、N、H各元素的分别为62.52 (理论值为62.58) 、3.23 (3.09) 、3.83 (3.62) ;而稀土元素则占到17.81 (17.41) ;其终产率为95.24%。
其次, 稀土络合物的热分析图谱结果表明, 配合物的热稳定性良好;在抑菌性能方面, 稀土氯化物、配体、配合物在抑菌圈径大于20mm、10 到20mm、10mm以下范围内分别设置强抑菌、中等抑菌与弱抑菌效果, 结果显示, Eu (α -NMA) 3phen.H2O在埃希氏大肠杆菌、金黄色葡萄球菌方面效果最佳, 在枯草芽孢、表皮杆菌方面有明显效果, 而在真菌酵母菌方面, 则表现出差异, 且对于单胞菌属的绿脓杆菌表现出较差的抑制效果。
4 结束语
总而言之, 通过上面对定性抑菌实验的分析与说明, 可以看出, 在排除溶液DMF影响之下, 同一浓度络合物能够对不同的菌株产生差异显著的抑制;但是, 以目前的实验来看, 对这种结果的实证还需要进行更多的定量分析与测定, 以保证实验的可靠性;另一方面, 在配体改变的情况下, 同一种稀土离子配合物的抑菌效果也会根据它的情况变化而发生改变, 然而从实验可以推断出, 稀土元素主要是通过对菌体形态的破坏来实现与细菌细胞膜的结合或作用, 从而达到对菌体蛋白的活性影响, 以此抑制其生长, 最终达到抑菌的目标。
摘要：本文以稀土元素Eu络合物的合成及其抑菌性能为题目展开相关探讨。首先结合我国的稀土资源对其进行了简要概述;主要实验的方法对其进行了菌种、稀土络合物的合成及性质测定, 并通过对配合物的元素分析、热谱测定、性能试验等对络合物的合成与性质进行了具体讨论, 并且分析了稀土络合物热分析图谱, 以及抑菌性能、机理等。希望通过本文初步论述可以引起更多的关注与更为广泛的交流, 为该方面的理论研究工作、抑菌性能分析提供一些有价值的参考资料, 以供参考。
关键词：稀土元素,Eu络合物,的合成及其抑菌性能
参考文献
[1]张秀菊, 陈鸣才, 冯嘉春等.以不同键合方式合成的Eu-AAMMA共聚物的表征及荧光性质[J].高分子材料科学与工程, 2014 (3) .
抑菌性能 篇7
苯乙烯/丙烯酸(PSA)共聚微球是一种常用的高分子球基体。以苯乙烯为主要单体,通过选择含有功能性官能团的单体,如甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯醛(ACL)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、富马酸(FA)、烯丙基胺(AAI)等,可以制备出表面含有—OH、—CHO、—COOH、—NH2等功能性基团的微球。这些高分子微球可以与无机材料复合形成无机物-聚合物纳米复合材料,其中通过在聚合物基体上原位生成金属微球制备的复合材料以能提高电导、增强机械稳定性、光学及在催化等方面的优势而备受研究者亲睐[2,3,4,5,6,7,8],如Shi[9]在聚苯乙烯微球表面修饰上巯基然后在其表面吸附一层金纳米粒子,最后化学还原生成一层金纳米层。Ryu[10]将Pd粒子成功包裹在聚苯乙烯微球表面。
本研究首先以苯乙烯(St)和丙烯酸(AA)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用无皂乳液聚合方法制备PSA共聚微球。然后以PSA共聚微球为模板,硝酸银(AgNO3)为银源,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂和还原剂,采用原位还原法制备出PSA载银(PSA/Ag)微球。并研究了PSA/Ag微球对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌效果。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
硝酸银(AR),天津市天感化工技术开发有限公司;过硫酸钾(AR),国药集团化学试剂有限公司;苯乙烯(AR),天津市大茂化学试剂厂;丙烯酸(AR),天津市北联精细化学品开发有限公司;PVP(k30,AR),国药集团化学试剂有限公司;溴化钾(AR),天津市科密欧化学试剂有限公司;牛肉膏(BR)、蛋白胨(BR)、琼脂(BR),天津市英博生化试剂有限公司;氯化钠(AR)、氢氧化钠(AR),天津市百世化工有限公司。
大肠杆菌菌种和金黄色葡萄球菌菌种,武汉大学生命科学院菌种保藏中心。
傅里叶变换红外光谱仪(Tensor-27 型),德国布鲁克公司;扫描电镜(JSM-6360LA),日本电子公司;热重分析仪(TGA/DSC 1型),梅特勒托利多仪器(上海)有限公司;马尔文粒度分析仪(Mastersizer 2000型),马尔文仪器(中国);电子天平(FA1004N型),昆山盛兰衡器有限公司;磁力搅拌器(DF-101S),上海东玺制冷仪器设备有限公司;超声清洗器(KQ-400KDE),昆山市超声仪器有限公司;电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9240A),上海和呈仪器制造有限公司;酶标仪(MK3),热电(上海)有限公司;双人单面净化工作台(SW-CJ-2D),苏州江东精密有限公司;恒温恒湿培养箱(250HL),金坛市医疗仪器厂。
1.2 PSA共聚微球的制备
取3个100mL单口圆底烧瓶中,分别加入50mL去离子水,再加入编号为A、B、C量的苯乙烯和丙烯酸单体(见表1),加入磁子搅拌,在氮气保护下均匀搅拌约30min,搅拌速率为300r/min。将油浴锅升温至70℃,用移液枪移取2mL过硫酸钾溶液(30g/L KPS),引发聚合。反应时间为12h,得到3 组PSA共聚微球。
1.3 PSA/Ag微球的制备
在A、B、C 3组苯乙烯/丙烯酸微球水分散液各加入10mL0.2mol/L的AgNO3溶液。于室温下搅拌4h,搅拌速率为300r/min,使其分散均匀。依次加入2.4mmol/L PVP 10mL,升温至50℃,反应24h得到粗产品。将粗产品离心分离,除去上清液,加入适量去离子水,超声分散,重复离心分散2次纯化PSA/Ag微球。最后于35℃下,真空干燥箱中干燥24h,用玛瑙研钵研细,得到PSA/Ag微球。
1.4 性能测试
1.4.1 PSA共聚微球的红外光谱测定
将研细的PSA共聚微球与KBr按1∶20~1∶50混合均匀并压片,测定其红外光谱。扫描范围为4000~500cm-1。
1.4.2 PSA共聚微球粒度的测定
使用马尔文动态光散射粒度分析仪分析PSA微球的粒径分布情况。
1.4.3 PSA/Ag微球的热重分析
以氮气作为保护气氛,升温速率为20℃/min,升温区间为50~800℃,氧化铝坩埚,取样量为8mg,测量样品失重率。
1.4.4 扫描电镜的检测
使用扫描电子显微镜评价微球的表面形态。将PSA微球和PSA/Ag微球干燥后真空下喷金,以场发射扫描电子显微镜Tescan XM 5136观察微球的表面形态。
1.4.5 抑菌性能检测
采用牛津杯法检测抑菌圈。并测出最小抑菌浓度。
2 结果与讨论
2.1 PSA微球红外光谱分析
图1为A、B、C 3组PSA共聚微球的傅里叶红外光谱图。从吸收峰位置上看,不同含量苯乙烯和丙烯酸共聚形成的微球出峰位置一致。其中约在1704cm-1为羧基中的C=O伸缩振动,因为羰基与苯环共轭,吸收峰移向低频率;此外,约在906cm-1处吸收峰为羧基中O—H的特征非平面摇摆振动,以上可以确定官能团羧基。1493和1452cm-1两个尖锐的吸收峰为苯环的骨架震动;3026cm-1吸收峰为苯环C—H伸缩振动;约在698cm-1处吸收峰为苯环中C—H面外弯曲振动;约在2925和2848cm-1处的吸收峰分别为聚合物中—CH2—的反对称伸缩振动和对称伸缩振动。可以推断出羧基分布在微球表面。因此可用于进一步制备PSA/Ag微球。
2.2 PSA微球粒度分析
由表2粒度分析数据可见,PSA共聚微球的平均粒径先随丙烯酸单体的增加而增加,随后随丙烯酸含量增多而减少。当丙烯酸的含量从5%(wt,质量分数,下同)增加到10% 时,即从PSA-A到PSA-B,PSA微球的平均粒径从389.4nm增长到543.9nm。当丙烯酸的含量从10%增加到20%,即从PSA-B到PSA-C时,PSA微球的平均粒径又从543.9nm下降至322.9nm。并且可以看出微球的粒径多分散指数PDI相对于较小,说明其相对来说较好。综合表2和图2来看,PSA-B微球的平均粒径为543.9nm,并没有在图2中粒径分布强度最大处体现出来,说明PSA-B微球的粒径分布较差。而PSA-A和PSA-C微球的平均粒径基本与图2中的粒径分布强度最大处重合。说明PSA-A和PSA-C粒径分布好。
2.3 PSA/Ag微球的热重分析
图3为不同丙烯酸含量下制备的PSA/Ag微球的热重分析图。在温度逐步上升的过程中,银纳米粒子不会分解,而由单体苯乙烯和丙烯酸形成的聚合物在某个分解温度分解产生失重。通过样品的失重判断出Ag在PSA/微球表面的含量。由图可见,在435℃ 左右,PSA共聚微球开始失重。 说明435℃为PSA共聚微球的分解温度。并且PSA/Ag-A、PSA/Ag-B和PSA/Ag-C的最终剩下的质量百分比分别为4%、6%和11%。这表明PSA/Ag微球的表面的银纳米粒子质量分别占复合微球总质量的4%、6%和11%。说明随着丙烯酸单体含量增加,即微球表面的—COOH含量增多,微球表面沉积的银纳米粒子也越来越多。
2.4 PSA/Ag微球的SEM表征
图4为聚合过程中改变丙烯酸用量所得到的PSA/Ag微球的扫描电子显微镜图片。由扫描电子显微镜图可见,在3组A、B、C单体配比下都得到了粒径较均一的微球,粒径为200~300nm。这一结果比粒度分析仪测得的粒径小,主要是由于扫描电镜测定时样品处于干燥状态下测定,而粒度分析仪测量时微球被分散于水中,发生一定程度的溶胀。
[(a)PSA/Ag-A放大65000倍;(b)PSA/Ag-B放大65000倍;(c)PSA/Ag-C放大55000倍,(d)PSA/Ag-A放大25000倍]
2.5 抑菌性能
2.5.1 PSA微球及PSA/Ag微球的抑菌性
通过抑菌环法实验评价PSA/Ag微球的抑菌性能。表3中空白对照没有出现抑菌圈,显示无抗菌效果,因此实验结果可信。而3种PSA共聚微球也均没有出现抑菌圈,说明PSA共聚微球本身没有抑菌效果。而3种PSA/Ag微球的抑菌圈直径均大于7mm,说明银离子与PSA复合后微球具有明显的抑菌效果,可以作为抗菌材料。可以看出,PSA/Ag微球对大肠杆菌抑菌效果最强,其次是对金黄色葡萄球菌,对白色念珠菌抑菌效果最差。而3种载银微球中,抑菌强度依次为PSA/Ag-C>PSA/Ag-B>PSA/Ag-A。
2.5.2 PSA/Ag-C微球的最小抑菌浓度
选取抑菌效果最好的PSA/Ag-C微球进行最小抑菌浓度检测,结果见图5。图5为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌在PSA/Ag-C微球不同浓度梯度下处理24h后的菌悬液浓度。对于大肠杆菌,从第4 个浓度梯度(微球浓度为0.05mg/mL后)开始OD值发生锐减,图形出现拐点,说明此浓度对大肠杆菌的生长产生严重影响,PSA/Ag-C微球对大肠杆菌的最小抑菌浓度为0.05mg/mL。同样,由图可以得出PSA/Ag-C微球对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的最小抑菌浓度(MIC)分别为0.24和0.4mg/mL。
3 结论
(1)以苯乙烯和丙烯酸为单体,通过无皂乳液聚合法制备PSA共聚微球。然后利用PVP为稳定剂和还原剂,在水相中还原硝酸银,银纳米粒子原位还原沉积到微球表面,得到分散性良好的PSA/Ag微球。
(2)PSA/Ag微球表面的银纳米粒子的百分含量随丙烯酸单体含量的增大而增加。
(3)制备出的PSA/Ag微球粒径约为200~300nm,微球形貌规整,粒度分布均匀。
(4)PSA/Ag微球有良好的抑菌效果,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的MIC为0.05、0.24和0.4mg/mL。
参考文献
[1]蒋卫娟,关静,黄震.载银壳聚糖微球的制备及其抗菌性研究[J].包装工程,2012,33(21):15-19.
[2]Pollerta E,Knizeka K,Marysko M,et al.Magnetic poly(glycidyl methacrylate)microspheres containing maghemite prepared by emulsion polymerization[J].J Magnetism and M agnetic Mater,2006,306(2):241-247.
[3]Li U Z L,Yang X B,Yao K L,et al.Preparation and characterization of magnetic P(S t-co-MAA-co-AM)microspheres[J].J Magnetism and Magnetic Mater,2006,302(2):529-535.
[4]Zhang Donghao,Zhanga Yafang,Zhi Gaoying,et al.Effect of hydrophobic/hydrophilic characteristics of magnetic microspheres on the immobilization of BSA[J].Colloids and Surfaces B:Biointerfaces,2011,82(2):302-306.
[5]Kentye Yong,Yudhisthira Sahoo,Mark T Swihart,et al.Synthesis and plasmonic properties of silver and gold nanoshells on polystyrene cores of different size and of gold-silvercore-shell nanostructures[J].Colloids and Surfaces A:Physicochem Eng Aspects,2006,290(s 1-3):89-105.
[6]Zhang Jianhui,Zhan Peng,Liu Huaiyong,et al.A facile colloidal templating method to monodisperse hollow Ag and Ag/Au submicrometer spheres[J].Materials Letters,2006,60(2):280-283.
[7]Tian Chungui,Wang Enbo,Kang Zhenhui,et al.Synthesis of Ag-coated polystyrene colloids by an improved surface seeding and shell growth technique[J].Journal of Solid State Chemistry,2006,179(11):3270-3276.
[8]Zhang Jianhui,Liu Huaiyong,Wang Zhenlin,et al.A solvent-assisted route for coating polystyrene colloids with Ag and the corresponding hollow Ag spheres[J].Materials Letters,2007,61(s 23-24):4579-4582.
[9]Shi Weili,Y Sahoo,Mark T Swihart,et al.Gold nanoshells on polystyrene cores for control of surface plasmon resonance[J].Langmuir,2005,21(4):1610-1617.
抑菌性能 篇8
关键词：抑菌性能,复合物,制备工艺
壳聚糖是一种天然无毒的碳水化合物, 具有良好的生物降解性和生物相容性。已有研究表明, 壳聚糖具有抗菌活性, 纤维素是一种由葡萄糖组成的大分子多糖, 因为其良好的生物可降解性和生物相容性, 可作为乳化剂、增稠剂及胶凝剂等被广泛应用。银纳米线作为唯一无机纳米材料, 比纳米银粒子具有更好的粘性、强的附着力和韧性等特性。因此, 本文设计以壳聚糖-乙酸纤维素共混物为基础上嵌入了银纳米线, 将能够在提高抗菌性能的基础上同时提高复合物的机械性能, 为下一步制备抗菌复合膜奠定基础。
一、实验部分
(一) 主要实验原料及仪器设备。
实验原料:壳聚糖 (脱乙酰度85%, 分析纯, 国药集团化学试剂有限公司) ;聚谷氨酸 (分析纯, 上海至鑫化工有限公司) ;冰醋酸 (分析纯, 上海振兴化工一厂) ;氢氧化钠 (分析纯, 上海振兴化工一厂) ;醋酸纤维素膜 (分析纯, 北京泛博生物化学有限公司) ;琼脂 (分析纯, 北京泛博生物化学有限公司) 。仪器设备:磁力搅拌加热器 (CJJ79-1, 杭州仪表电机厂) ;数显恒温真空干燥箱 (DZF-150, 郑州长城科工贸有限公司) ;箱式电阻炉 (马弗炉, SX2-2.5-10, 天津市中环实验电炉有限公司) ;超声波清洗器 (KQ-100, 昆山市超声仪器有限公司) ;恒温培养箱 (DHP-9162, 上海一恒科学仪器有限公司) ;超净工作台 (SW-CJ-1FD, 苏州净化设备有限公司) ;高压灭菌锅 (LDZX-50KBS, 上海申安医疗器械厂) ;恒温振荡摇床 (ZWY-103B, 上海智城分析仪器制造有限公司) ;傅里叶变换红外光谱仪 (MAGNA-IR560E.S.P, 美国Nicolet公司) 。
(二) 银纳米线的制备。
分析天平称取0.68g硝酸银, 溶解于60m L乙二醇中。称取将pvp1.766g和4.6mg氯化钠于120℃磁力搅拌600r的条件下溶解于40ml乙二醇中。将该混合溶液在剧烈搅拌下缓慢滴入硝酸银乙二醇溶液中, 搅拌5分钟。然后将上述溶液转移到125m L高压反应釜中, 在160℃高温条件下反应7h, 取出用甲醇洗涤三次, 用丙酮在高速离心机上沉淀离心。得到银纳米线, 备用。
(三) 复合物的制备。
取适量壳聚糖加入0.2%的乙酸溶液中, 搅拌至溶解, 配制浓度为1% (W/V) 的壳聚糖溶液。取0.05g乙酸纤维素, 加入20ml N-N二甲基酰胺中, 在75℃水浴下搅拌直至溶解, 然后将其混入壳聚糖的乙酸溶液中, 充分搅拌。用旋转蒸发器除去N-N二甲基酰胺, 得到白色胶状物。
分别取为3ml、4ml、5ml的银纳米线乙醇液, 并混入白色胶状物, 得到不同银纳米线参入量的壳聚糖/乙酸纤维素/银纳米线复合共混物。
(四) 复合物的抑菌性能研究。
1. 培养基的配制。
牛肉膏蛋白胨固体培养基:牛肉膏0.5%, 蛋白胨1%, 氯化钠0.5%, p H 7.0~7.2, 琼脂2%。
菌悬液的制备:一是菌种活化:在无菌环境下, 挑取菌种涂布于牛肉膏蛋白胨培养基上活化一代, 于37℃培养24~48 h后观察。取单菌落接种于斜面上, 备用。二是菌悬液的制备:用接种环勾取1环大肠杆菌牛肉骨蛋白胨液体培养基中 (不加琼脂) , 于37℃培养24~48 h。
2. 抑菌圈的测定。
取直径为6厘米的培养皿, 然后将45°C左右的牛肉膏蛋白胨培养基倾注入培养皿, 充分混匀待凝。将生长至对数期的大肠杆菌菌液取适量分别加入到固体培养基之上, 用刮棒将培养基表面的菌液刮平整, 在其上面均匀取四位置作为试验点, 四个点分别为三个复合物和一个对照, 将含有不同浓度实验制备的复合物的抗菌液均匀涂抹在直径为6mm的圆形醋酸纤维素膜上并在室温条件下晾干, 将4片纤维素膜分别置于培养皿中的4个试验点上, 于37°C培养12 h和24h, 观察抗菌膜周边的细菌的生长情况, 记录抑菌圈的直径。
二、结果与讨论
(一) 银纳米线的UV-vis图谱。
从图1中可以看到, 银纳米线有两个明显的吸收峰, 分别在353和392nm处, 这与文献报道一致。其中, 353nm的吸收峰对应于银纳米线的四极矩共振激发引起的, 而392nm处的吸收峰可归结为银纳米线的横向等离子共振。
(二) 复合物的抗菌实验结果。
本实验以大肠杆菌为实验对象, 采用抑菌圈法考察壳聚糖/乙酸纤维素/银纳米线复合物的抗菌性能。将不同银纳米线掺入量的复合物, 以及壳聚糖对照分别均匀涂抹在直径为6mm的圆形灭菌后的醋酸纤维素膜上, 置于试验点上于37°C培养24 h, 观察抗菌膜周边的细菌的生长情况。壳聚糖/乙酸纤维素/银纳米线复合物培养12h、24h的抑菌圈结果, 平均抑菌圈直径结果见表1。
