壳聚糖的抑菌作用及其稳定性研究

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1、壳聚糖的抑菌作用及其稳定性研究[收稿日期]??2003-10-21??[修回日期]??2004-02-10[基金项目]??北京市科委资助项目(9548><#004699'>980500)[作者简介]??叶磊(1965??),女,江苏苏州人,北京联合大学师范学院应用生物技术系讲师,理学学士,从事微生物、免疫方面的教学与研究。壳聚糖的抑菌作用及其稳定性研究叶??磊,何立千,高天洲,李丽云(北京联合大学师范学院,北京??100011)[摘??要]??研究了壳聚糖对食品中常见微生物的抑制作用,结果表明:3种不同分子量的壳聚糖(50kD,100kD,2

2、00kD)对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、短小棒状杆菌、大肠杆菌、白色念珠菌等所有被试菌都有明显的抑制作用,随分子质量增大,壳聚糖的抑菌作用逐渐减小,相应最小抑菌浓度在0??5g??L以上。同时探讨了壳聚糖抑菌作用的稳定性,结果表明壳聚糖的热稳定性良好,环境中的金属离子对壳聚糖的抑菌性能有一定的影响。[关键词]??壳聚糖;抑菌作用;稳定性[中图分类号]??Q93-334????[文献标识码]??A????[文章编号]??1005??0310(2004)01??0079??04????甲壳素(chitin)是自然界中来源极丰的天然

3、高分子化合物,生物合成量仅次于纤维素,每年高达几百亿吨之多[1]。将甲壳素在强碱条件下进行脱乙酰基作用后,则形成了其重要的衍生物??????壳聚糖(chitosan)。壳聚糖是唯一的碱性天然多糖,与甲壳素相比,它的溶解性增强了许多,可溶于低浓度的无机酸和某些有机酸,同时,性质也更为活泼,其分子表现出多种独特的生物活性和功能,在医学、食品、化工、环保等方面具有广泛的用途[2]。近年来,随着人们对安全无毒的天然防腐剂消费需求的增长,壳聚糖不同寻常的抑菌活性也逐渐成为研究的热点。有关壳聚糖抑菌作用的研究很多,也有将壳聚糖试用于水果、面包、肉制品、调

4、味品、果汁等食品防腐保鲜的报道[3~7],而对于壳聚糖抗菌作用稳定性的研究则少见报道,鉴于此,本文就几种不同分子质量壳聚糖的抑菌性能进行了研究比较,并就热处理、环境金属离子等理化因素对壳聚糖抑菌活性稳定性的影响进行了实验性探讨,以期为壳聚糖在防腐抑菌领域中的实际开发应用提供实验依据。1??材料和方法1??1??材料1??1??1??供试菌金黄色葡萄球菌(Staphyloccusaurueus)、铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、枯草芽孢杆菌(Ba??cillussubtilis)、短小棒状杆菌(Corynebacte

5、riumminut??issimum)、大肠杆菌(Escherichiacoli)、白色念珠菌(Candidaalbillus),均购自中国科学院微生物研究所。1??1??2??供试壳聚糖(见表1)表1??供试壳聚糖型号来源脱乙酰度??%分子量??kD1#壳聚糖江南大学85502#壳聚糖江南大学851003#壳聚糖江南大学852001??1??3??培养基营养琼脂培养基:蛋白胨10g,牛肉浸膏3g,氯化钠5g,琼脂15g,加水至1000mL。1??2??实验方法1??2??1??菌悬液的制备试验用菌种经活化培养后,用无菌水将菌苔洗下,并用10

6、倍稀释法将菌液稀释、计数,配制菌悬液的浓度为1??106~1??107个??mL。1??2??2??壳聚糖溶液的配制称取一定量壳聚糖,用0??5%的HAc溶液使其充分溶解,再用40%NaOH调节溶液pH值为6,用二倍稀释法配置浓度为20,10,5??0,2??5,1??25g??L的壳聚糖系列溶液。aaaa1??2??3??最低抑菌浓度的测定平板法:将脱乙酰度相同而相对分子质量不同的壳聚糖对6种被试菌进行抑菌实验,将壳聚糖溶液添加至营养琼脂培养基中,再加入菌悬液,混匀后倒平板,使平板中菌体浓度为1??106个??mL,壳聚糖的终浓度分别为2?

7、?0,1??0,0??5,0??25,0??125g??L;同时设以等体积pH值为6的HAc??NaAc溶液取代壳聚糖溶液的平板为实验对照;以纯培养基平板为空白对照,每种处理均作2个平行样。将平板置37??条件下,培养24h后观察平板菌落生长情况,以无菌落生长的平板中壳聚糖最小浓度为最低抑菌浓度。1??2??4??壳聚糖抑菌性能的测定将壳聚糖在不同pH值、不同温度、不同金属离子条件下处理,以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为实验菌,测定壳聚糖抑菌性能的稳定性。取经不同条件处理的壳聚糖溶液1mL,菌悬液0??5mL,与8??5mL45~50??营养琼脂

8、培养基混匀倒平板,同时设置相应的实验对照,并以纯培养基为空白对照,每种处理均作2个平行样。将平板置37??条件下,培养24h后观察平板菌落生长情况。抑菌率的计算:抑