【摘 要】
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食源性疾病严重的威胁着全球公共卫生,细菌污染是导致食源性疾病的主要原因之一。然而细菌耐药感染会使常规抗生素效率降低,使得严重感染的临床病例呈显著上升的趋势。而目前可有效用于耐药细菌治疗的抑菌剂较少,因此开发新型高效的抑菌剂具有重要意义。本论文结合纳米技术,成功制备了可应用于微生物高效控制的壳聚糖/明胶负载纳米Au-Ag（Chitosan/Gelatin-Au-Ag,C/G-Au-Ag）水凝胶,通过
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食源性疾病严重的威胁着全球公共卫生,细菌污染是导致食源性疾病的主要原因之一。然而细菌耐药感染会使常规抗生素效率降低,使得严重感染的临床病例呈显著上升的趋势。而目前可有效用于耐药细菌治疗的抑菌剂较少,因此开发新型高效的抑菌剂具有重要意义。本论文结合纳米技术,成功制备了可应用于微生物高效控制的壳聚糖/明胶负载纳米Au-Ag（Chitosan/Gelatin-Au-Ag,C/G-Au-Ag）水凝胶,通过对该水凝胶的化学、光热杀菌性能及杀菌机制的研究,取得了以下主要结果:1.C/G-Au-Ag纳米水凝胶的制备以可食性壳聚糖和明胶作为水凝胶基底,利用其还原性对纳米金进行生物矿化,并利用二硫苏糖醇将银离子固定在纳米金表面,制备了纳米Au-Ag负载的水凝胶。使用扫描电子显微镜、X射线衍射、紫外可见光谱等多种方法证实了该纳米水凝胶的成功合成。制得的水凝胶孔隙率达85%;浸泡24h,溶胀比达到12;置于溶菌酶溶液,三周后生物降解性达到45%,说明水凝胶安全性强。2.C/G-Au-Ag纳米水凝胶抗菌性能的研究以食品中最常见的两种食源性微生物金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,S.aureus）和大肠埃希氏菌（Escherichia coli,E.coli）为抑菌对象,探究其化学光热抑菌性能。结果表明:水凝胶的光热效果显著,近红外光照10 min即可使温度升高40℃,另外,光照亦可促进Ag+释放;抑菌圈大小显示,有Ag+负载的水凝胶抑菌圈大于无Ag+负载组,无光照处理后的水凝胶抑菌圈明显大于非光照组,光照10 min后,水凝胶对S.aureus的杀菌效果达到85%,对E.coli的杀菌效果高达96%,表明纳米水凝胶有显著的光热抑菌性能;且纳米水凝胶在作用于BV2、4T1和HEK293细胞24h后,细胞存活率均在85%以上,说明纳米水凝胶生物相容性良好,同时体内毒性试验证实纳米水凝胶无体内毒性。3.C/G-Au-Ag纳米水凝胶抑菌机制利用多种荧光探针检测水凝胶对细菌细胞膜电位、K+渗漏、胞内ATP浓度,并借助荧光显微镜和扫描电子显微镜对细胞膜完整性及细菌形态进行观察。结果表明:纳米水凝胶导致细菌细胞产生了去极化现象;细胞膜通透性改变,胞内K+渗漏,ATP浓度降低;细胞膜的完整性遭到破坏,发生了皱缩。说明纳米水凝胶是通过破坏细菌细胞膜通透性和完整性导致细菌死亡。
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