东亚飞蝗甲壳素与壳聚糖的制备及其抑菌机理的研究

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1、南开大学硕士学位论文东亚飞蝗甲壳素与壳聚糖的制备及其抑菌机理的研究姓名：罗萍申请学位级别：硕士专业：微生物学指导教师：吕宪禹20070501中文摘要摘要甲壳素是一种天然高分子化合物，是由N．乙酰氨基葡萄糖以B．1’4糖苷键缩合而成的，它广泛存在于甲壳类动物如虾、蟹等，是自然界中含量仅次于纤维素的一种多糖。壳聚糖是甲壳素脱去大部分乙酰基后的衍生物，它安全无毒，可生物降解，有良好的生物兼容性且化学性质稳定，因此，它在农业、医药工业、环保、食品工业等众多领域的应用备受关注。本论文首次以直翅目昆虫东亚飞蜮LocT

2、gstamigratoriamamlensis(Meyen)的成虫为材料，对甲壳素提取、其衍生物壳聚糖的制备、抗菌活性、抑菌机理等进行了系统的研究。首先，通过改变氢氧化钠溶液的浓度、反应温度、反应时间得到9个含N量不同的甲壳素，再用方差分析的方法筛选用东亚飞蝗制备甲壳素的最佳条件。得到甲壳素制备的最佳条件：反应温度为100℃，氢氧化钠溶液的浓度为8％，反应时间为6h。同时通过扫描电镜对其提取过程中表面结构的变化进行了观察。其次，用从东亚飞蝗中提取的甲壳素，制备了6个脱乙酰度(DD％)分别为78、90、91

3、、94、95、97的壳聚糖和一系列低分子量的壳聚糖，实验采用抑菌圈法，用这6个不同脱乙酰度的壳聚糖和不同分子量的壳聚糖分别对革兰氏阳性细菌：枯草芽孢杆菌(Bacillussub疗lis)，金黄色葡萄球菌(StapHylococcusaureus)，藤黄微球菌(Micrococcusluteus)；革兰氏阴性细菌：大肠杆菌(EscherichiacolO，变形杆菌(Proteusvulgaris)等5种细菌作抑菌实验。结果表明，壳聚糖对测试的5种细菌均有抑菌作用，但低分子壳聚糖的抑菌作用更强。脱乙酰度在90

4、-95％之间抑菌活性较好，脱乙酰度越低的壳聚糖越不易溶解，抑菌活性越低。分子量在15．95KD的壳聚糖有很强的抑菌活性，当分子量大于95KD或小于15KD时，其抑菌活性有所降低。本文还用透射电镜(TEM)对加入和未加壳聚糖菌悬液中的细菌进行观察，发现壳聚糖能使细菌细胞的形态和结构发生变化。因此，推测壳聚糖的抑菌机理可能是通过破坏细菌细胞的结构及其功能来实现的。关键词：东亚飞蝗甲壳素方差分析扫描电镜壳聚糖抑菌TEMAbstractABSTRACTChitin,poly一(}l—4)-2-acetamido-

5、2-deoxy-D—glucan,amajorcomponentofshellsofaⅢs场c咖ssuchascrab．shrimpandcraw丘sh,isODeofthemostabundantpolysaccharidesnexttoccU山。辩．Chitosan,derivedfromchitinbypartialN-deacetylation,hasbeenfoundtobenon-toxic，biocompatibleandbiodegradable．AgreatnumberofsRldics

6、havefocusedonthel吐ilizati∞ofthesetwonaturalbiopolymersinvariousfields，suchasag蒯ttue，medicine，environmentalprotectionandfoodindustry．11lispaperused￡Da‘￡胁migeatoHamanileasis(Meyea),锄orthoptemjn∞cLasstudymaterialforthefirsttimetostudyinducine．extractchitin,c

7、hitosanderivedfromchitinbypartialN-deacetyleaion’antibacterialactivity,antibacterialmechanism．First,Chitinwith9containingthevariousNⅥ惴obtainedbyg]]fo目gingNaOH'sconcertration．temperaterandtime．ChoosethebestconditionofextractchitinfromI．x)custamigraWriamani

8、lensisbyanalysisofvariance．ThebestconditionofextractchitinfromMeyenw珊chosen．Changeofsurfacesm．umlrewgl"eobservedbyscanningelectronmicroscopeinextractchitinResultinthisshowedthatthebestconditionofexwactchitinfromLocu