壳聚糖抑菌性能研究
壳聚糖的抗氧化性能及抑菌效果研究
壳聚糖的抗氧化性能及抑菌效果研究
壳聚糖是一种天然多糖，由壳料中的壳聚糖骨架经过提取和纯化得到。近年来，壳聚糖因其丰富的生物活性和良好的生物相容性而备受关注。本文旨在探讨壳聚糖的抗氧化性能以及其在抑菌方面的作用。
抗氧化性能是评估一种物质对抗自由基损伤能力的重要指标。自由基在体内产
生并能引起许多疾病，如心血管疾病、癌症和老化等。过高的自由基水平对人体健康造成巨大威胁，因此寻找天然的抗氧化剂成为了科研和食品工业领域的热点。壳聚糖作为一种天然产物，被认为具有重要的抗氧化特性。
研究表明，壳聚糖具有显著的抗氧化活性。壳聚糖中的氨基和羟基官能团具有
氧化状马克的活性氧和自由基，有效清除自由基并捕捉活性氧分子。此外，壳聚糖还可以通过增加抗氧化酶的活性、调节氧化还原平衡、抑制氧化脂质和蛋白质的降解等途径发挥其抗氧化作用。这些研究结果表明，壳聚糖作为抗氧化剂具有巨大的潜力，可以在保健品和食品工业中得到广泛应用。
除了抗氧化性能，壳聚糖还具有显著的抑菌效果。传统的抗菌剂存在着微生物
耐药性的问题，因此寻找新型的抑菌剂成为当前的研究重点。壳聚糖作为一种天然产物，被广泛研究其抑菌效果。研究表明，壳聚糖具有广谱的抗菌活性，可以对多种病原微生物起到显著的抑制作用。
壳聚糖的抗菌机制主要包括：破坏细胞壁、干扰细胞膜的透性、干扰细胞代谢
及抑制生物膜的形成等。壳聚糖的阳离子性和高分子量使得其可以与细菌的阴离子表面结合形成很稳定的络合物，破坏微生物的细胞壁结构，导致细胞溶解和死亡。此外，壳聚糖还可以通过改变细菌细胞膜的透性，抑制其对外界环境的正常吸收和排泄，从而干扰细菌的代谢。这些抗菌机制使得壳聚糖在食品工业和医药领域中具有广泛的应用前景。
壳聚糖的抑菌效果研究
第32卷第6期2012年12月 上饶师范学院学报J OURNAL O F SHANGR AO NOR MAL UNIVERSITY Vol 32,No 6Dec 2012
收稿日期:2012-03-30基金项目:上饶师范学院2011年教学改革研究项目(201105)。
作者简介:叶利民(1975-),男,江西进贤人,硕士,讲师,主要从事微生物学教学与研究。
壳聚糖的抑菌效果研究
叶利民,刘 翔(上饶师范学院,江西上饶334001)
摘要:比较了苯甲酸和不同浓度壳聚糖对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、黑曲霉菌、苏云金芽孢杆
菌等的抑菌效果。研究结果表明,壳聚糖对以上五种菌均具有一定的抑菌效果,且抑菌效果好于苯甲酸。壳聚糖
对金黄色葡萄球菌和苏云金杆菌的最低抑菌浓度为0.125%,对大肠杆菌的最低抑菌浓度为0.25%,对枯草芽孢杆
菌的最低抑菌浓度为0.5%,对黑曲霉的最低抑菌浓度为1.0%。说明,金黄色葡萄球菌和苏云金杆菌对壳聚糖较
敏感,黑曲霉对壳聚糖不太敏感。
关键词:壳聚糖;最低抑菌浓度;抑菌活性
中图分类号:Q93.334 文献标识码:A 文章编号:1004-2237(2012)06-0085-04
DOI:10.3969/j.issn.1004-2237.2012.06.018
目前,由于价格低廉的优势,国内食品工业中使用最多的防腐剂仍然是苯甲酸钠和苯甲酸,但是苯甲酸类存在叠加中毒现象,在使用上有争议,而且在一些国家的进口食品中受到限制
[1]。随着人们生活水平的提高,广谱、高效、安全抗菌剂的开发应用受到了人们的广泛关注[2]。
壳聚糖金属配合物的抑菌特性及机理研究
壳聚糖金属配合物的抑菌特性及机理研究
1 抑菌研究背景
近年来，由于抗菌药物使用的普及，许多耐药菌出现在临床微生
物诊断中，严重影响了传统抗菌药物治疗的效果，进而引发了登革热、肺炎和腹泻等传染性疾病的爆发流行，也带来了很大的危害和负担。
因此，研究具有抑菌活性的新药物具有重要的意义。
2 壳聚糖金属配合物的研究进展
壳聚糖金属配合物是一类具有有抑菌活性的新型药物，在临床治
疗中具有重要作用。目前，半合成和全合成壳聚糖金属配合物的研究
着眼于发展具有抗菌方面的有效性，在研究过程中发现壳聚糖金属配
合物具有特定的离子选择性、抗微生物体糖丝水解酶活性以及在胞质
内的抗菌机制等卓越的免疫响应特性。
3 壳聚糖金属配合物的抑菌特性和机理研究
围绕壳聚糖金属配合物的抑菌机理，研究者们分析了不同的抗菌
特性，如钠、钙离子的结合，抗菌特性比例，有效性，细胞系的反应
能力以及细菌的呈现表现等。研究发现，壳聚糖金属配合物具有良好
的抑菌活性，能有效抑制耐药菌的繁殖，减少病原菌对血液抗原的作用，可通过调节上皮抗原及免疫因子来促进机体的免疫力。此外，壳
聚糖金属配合物还具有良好的抗氧化能力，可以保护细胞免受自由基
的损伤。
4 结论
壳聚糖金属配合物具有良好的抗菌活性和抗氧化能力，可用于抗菌药物的发展和治疗抗菌耐药菌有效性研究。通过深入研究壳聚糖金属配合物的抑菌机理，可有效的发展抗菌药物，改善传染性疾病的治疗效果。
壳聚糖抗菌喷剂原理
壳聚糖抗菌喷剂原理
壳聚糖（Chitosan）是从甲壳贝类壳中提取的多糖类化合物，具有多种生物活性，其中包括抗菌性质。壳聚糖抗菌喷剂的原理涉及壳聚糖与细菌或真菌相互作用的多个层面。
以下是壳聚糖抗菌喷剂的一些原理：
1.抑制细菌细胞膜的功能：壳聚糖可以与细菌表面的带负电的细菌细胞膜结合，破坏细菌细胞膜的完整性。这可能导致细菌细胞内部物质的渗漏，从而影响细胞的正常功能。
2.改变细菌的表面电荷：壳聚糖具有多个胺基和羟基官能团，使其具有正电荷。这种正电荷的壳聚糖可以与带负电的细菌表面结合，改变细菌表面电荷，阻碍其与其他细胞或表面的黏附。
3.抑制生物膜形成：细菌通常通过形成生物膜来附着在表面并形成感染。壳聚糖可以影响生物膜的形成，减缓或阻止细菌在生物膜上的生长和繁殖。
4.诱导凋亡：壳聚糖可能通过一些机制诱导细菌的凋亡（程序性细胞死亡）。这可以减少细菌数量，从而降低细菌感染的风险。
5.抗氧化性：壳聚糖本身具有抗氧化性，可以帮助减少由于氧化反应产生的自由基，有助于细胞的保护和修复。
壳聚糖抗菌喷剂通常应用于农业、食品工业、医疗领域等。在农业中，壳聚糖抗菌喷剂可用于作物保护，减少病原菌的感染。在食品工业中，壳聚糖抗菌喷剂可以用于食品的防腐和保鲜。在医疗领域，壳聚糖抗菌喷剂可能用于一些外科手术器械的消毒和预防感染。
几种壳聚糖的抑菌性能
几种壳聚糖的抑菌性能＊
吴小勇1 曾庆孝1 莫少芳1 肖仔君2
1(华南理工大学轻工与食品学院,广州,510640)2(广东韶关大学,韶关,512000)
摘 要 通过壳聚糖的抑菌实验和几种壳聚糖的最低抑菌浓度的测定,比较了相同脱乙酰度不同分子量,以及分子量相近脱乙酰度不同的壳聚糖对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、大肠杆菌和假单胞菌的抑菌作用。结果表明,实验中用到的壳聚糖都对金黄色葡萄球菌有很强的抑菌作用(抑菌率接近100%,最低抑菌浓度为0.03%);对于其他3种细菌,脱乙酰度相同(为75.3%或93.7%),粘均分子量不同(在40～80万之间)的壳聚糖,抑菌作用随分子量的升高而增强;而分子量相近脱乙酰度不同的壳聚糖对上述4种细菌的抑菌作用差别不大;在pH 5.5左右至pH 6.0左右壳聚糖能够发挥最强的抑菌作用;总体看来,壳聚糖对金黄色葡萄球菌的抑菌作用最强,其次是对假单胞菌和枯草杆菌,壳聚糖对大肠杆菌的抑菌作用相对弱一些;实验条件下的壳聚糖对上述4种细菌的抑菌作用普遍比苯甲酸钠强。
关键词 甲壳素,壳聚糖,抑菌,最低抑菌浓度
第一作者:博士研究生。
＊广东省科技厅资助项目(No .2002C 20314)·广东省海洋渔业局资助项目(No .200099H01) 收稿时间:2004-08-10,改回时间:2004-10-27
甲壳素是可以再生的生物大分子物质,在自然界中广泛存在,是自然界中存在的数量仅次于纤维素的
第2大有机物,估计每年的生物合成量达100亿t [1]。甲壳素的脱乙酰产物———壳聚糖,由于存在自由氨基,其溶解性和化学反应活性大大改善,表现出比甲壳素更广泛的应用前景。壳聚糖在食品工业中主要用于,食品的防腐保鲜,酒类除浊和果汁澄清,作为功能性食品添加剂,用于水净化等。近年来,关于壳聚糖在食品防腐保鲜方面的应用的研究越来越多,但是在壳聚糖的抑菌机理和抑菌特性方面,不同的研究者得出的结论去不尽相同[2～4]。文中比较了几种分子质量相近但脱乙酰度不同,以及脱乙酰度相同但分子质量不同的壳聚糖对4种不同的细菌的抑菌效果,以探讨脱乙酰度和分子质量对壳聚糖抑菌性能的影响。
壳聚糖 抗炎原理
壳聚糖抗炎原理
聚糖是目前研究开发最为活跃的天然有机抗菌剂之一。它具有良好的生物相容性和广谱抗菌性，无毒，对人体的免疫抗原小，且具有消炎、止痛以及促进伤口愈合等功效。
壳聚糖的抗菌机理随着环境及自身条件的变化而不同，一般认为高分子量壳聚糖溶于酸后，成为一种阳离子生物絮凝剂，絮凝过程中使菌体细胞聚沉，高分子链密集于菌体表面，形成高分子膜，影响细菌对营养物的吸收，阻止代谢废物排泄，导致菌体新陈代谢紊乱，从而起到杀菌和抑菌的作用。随着分子量降低，则可通过渗透作用穿过多孔细胞壁，进入细菌内部，破坏细胞内含物的胶体状态，使其絮凝、变形，或直接干扰带负电荷的遗传物质DNA和RNA，抑制细菌繁殖，导致死亡。同时壳聚糖的有效基因NH可与细菌细胞壁膜上的类脂一蛋白质复合物发生反应而变性，改变细胞膜通透性，或与细胞壁形成负电环境，破坏其完整性，使细胞壁逐渐溶解，甚至细胞死亡。
壳聚糖的保鲜研究和应用
壳聚糖的保鲜研究和应用
一、壳聚糖的保鲜机制
壳聚糖具有优异的保鲜性能，主要表现在以下几个方面：
1.抑菌作用：壳聚糖具有一定的抗菌能力，可以抑制食品中的细菌、
霉菌和酵母等微生物的生长，延缓食品的腐败过程。
2.营养保持：壳聚糖能够与食品中的营养成分发生相互作用，形成复
合物，起到保护和稳定营养物质的作用，防止其受到氧化、水解、光照等
因素的影响。
3.水分保持：壳聚糖具有一定的保水性能，能够吸附和保持食品中的
水分，减少水分的蒸发和透过性，延长食品的保鲜期。
4.氧气屏障性能：壳聚糖薄膜具有较好的氧气屏障性能，可以阻隔氧
气的进入，减缓食品的氧化反应，延长食品的保鲜期。
二、壳聚糖的保鲜研究
1.膜包装技术：将壳聚糖制成薄膜，将其用于食品、农产品等的包装中，可以有效地延长食品的保鲜期。研究表明，壳聚糖薄膜具有较好的抗
菌性能和氧气屏障性能，在包装过程中可以起到保护食品、防止微生物生
长和延缓氧化反应的作用。
2.酶包被技术：酶是一种具有生物催化作用的物质，可以降解食品中
的有害物质，延缓食品的腐败过程。研究表明，将壳聚糖与酶相结合，制
成壳聚糖酶复合物，对食品进行包被处理，可以有效地延长食品的保鲜期。
3.壳聚糖纳米粒子的应用：壳聚糖纳米粒子具有较大的比表面积和很
高的渗透性，可以被用于包埋和释放食品中的活性物质。研究表明，壳聚
糖纳米粒子可以用作食品中的保鲜剂，延缓食品的腐败过程，提高食品的
保鲜效果。
三、壳聚糖的应用价值
1.食品保鲜领域：壳聚糖具有抑菌、营养保持、水分保持和氧气屏障
性能，可以用于食品的包装和保鲜处理，延长食品的保鲜期，降低食品的
壳聚糖Ag微球配合物抑菌性能的研究
试剂 有 限公 司． 肠杆 菌 、 大 金黄 色 葡萄球 菌来 自生 化 系实验 室 ， 其余 试剂 为分 析纯 ．
仪器 ： ＫＱ一０ ＫＤＢ型 高功率 数 控超声 波 清洗 器 ， 山市 超声 仪器 有 限 公 司 ； ４ ０ ４０ 昆 ￥ ８ ０扫 描 电子 显微 镜 ， 日本 日立 ； ５２恒 温磁 力搅 拌 器 ， 坛 市 杰瑞 尔 电器 有 限 公 司 ； Ｚ 一５ ８— 金 Ｄ Ｆ２ ０数 显 恒 温 真 空 干 燥 箱 ， 州 市上 郑
药 等行 业得 到 了很广 泛 的应 用［ ］但 由于其 分子 量大 、 １． 。 水溶 性差 、 在人 体 内不 易被 吸收 而使 其应用 受 到 限
制 ． 着研究 的深入 ， 们发 现壳 聚糖 经水 解生 成 的低 聚合度 的壳 聚糖具 有较 高 的溶解 度 、 随 人 易被 吸 收利用 ， 显 示独 特 的生理 活性 和 功能 性质 ， 试验 证 明壳 聚糖 的抑 菌作 用 是 随着 壳 聚糖 粘 均分 子 量 的 降低 而逐 渐增 强 的 ， 以均分 子量 为 １５ ０左 右 的低 聚壳 聚糖 的抗 菌效果 最好 ［ ． 子 量低 于 １ 的壳 聚糖 更 展现 出独 尤 ０ ４分 ］ 万 特 的优 良生 理 活性 和功 能性 质 ， 在微环 境 中具有 较强 抑 菌作用 和显 著 的保 温 吸 湿能力 等Ｌ ． ５ 夏文 水 等 研 ］ 究表明， 随着 分 子 量 的下 降 ， 聚糖 的抗 菌 活性 增 强． ５ ０ ／ 壳 在 ０ ｇ ｍＬ的质 量 浓度 下 ， 同分 子 量壳 聚 糖 的 不 抗 菌效果 依 次为 Ｍｗ １ ０ ＞ Ｍｗ ０ ＞Ｍｗ ５ ０ ＞Ｍｗ １ ０ ． ０ ５ ３０ ０ ０ ０ ３０ ０ 本文 制 备 得到 低 分 子量 壳 聚糖 微球 后 ， 将其 与抗 菌银 离子 络 合 ， 以期得 到抗菌 活性更 高 的抗 菌材料 微球 壳 聚糖银 配合 物． 聚糖微 球与 一般 的壳 壳 聚糖 相 比 ， 仅含 有 大量 易于 与金 属离 子形成 络合 的氨基 和羟基 ， 不 同时 ， 由于微 球颗 粒小 、 比表 面积 大而具 有特 殊 的表 面活性 ， 得 到 的壳 聚糖银 配合 物在抗 菌 方面有 重 要 的应 用 ． 所
壳聚糖杀菌的原理和作用
壳聚糖杀菌的原理和作用
壳聚糖（chitosan）是一种由甲壳类动物外骨骼中提取的天然聚合物，具有广泛的杀菌活性。其主要原理和作用如下：
1. 破坏细菌细胞壁：壳聚糖具有极强的阳离子性，与微生物表面的负电荷进行吸附和结合，导致细菌细胞壁的丧失。壳聚糖的多胺基团与细菌表面的酸性成分相结合，从而改变了细菌细胞膜的透性，进而导致细菌细胞内的物质外泄，最终细菌死亡。
2. 阻断细菌营养供应：壳聚糖可通过吸附和结合细菌表面的营养物质，如葡萄糖和氨基酸等，阻止细菌吸收和利用这些营养物质，从而限制了细菌的生长和繁殖。
3. 抑制细菌酶活性：壳聚糖对细菌内的多种酶具有一定的抑制活性，如蛋白酶、DNA酶等。这些酶在细菌生理代谢和细胞分裂等过程中发挥重要作用，壳聚糖的抑制作用会影响这些酶的正常功能，导致细菌生理活动异常，进而导致细菌死亡。
4. 调节细菌代谢活性：壳聚糖能够影响细菌内的代谢途径，如抑制氧化还原酶活性、影响糖酵解和氧化磷酸化过程等，从而干扰了细菌的正常代谢活动，导致细菌的生长受限或细菌死亡。
总的来说，壳聚糖通过与细菌表面的负电荷吸附和结合、破坏细菌细胞壁、阻断营养供应、抑制酶活性以及调节细菌代谢活性等多种方式发挥杀菌作用。它对包括细菌、真菌和病毒等在内的多种微生物均具有较强的杀菌活性，因此被广泛应用于医药、食品、农业和环境等领域的抗菌材料和药物研发。
壳聚糖金属配合物的抑菌特性及机理研究
壳聚糖金属配合物的抑菌特性及机理研究壳聚糖金属配合物是一类复杂的药物分子，因其具有独特的抗菌特性而受到人们的关注。在本次研究中，我们综合性地考察了壳聚糖金属配合物的抗菌活性，以及其与多种细菌代谢活性之间的关系，从而阐明其抗菌机制。
研究表明，壳聚糖金属配合物对大多数细菌具有抑制作用，其中单纯的壳聚糖配合物对多种细菌的抑制率达到了50％。该配合物的
抗菌活性主要与其结构相关，而非金属元素的存在。该配合物的主要作用机制是抑制细菌的代谢，包括抑制氧化还原代谢、脂肪酸加氧还原代谢和磷酸脂代谢。该配合物还可以抑制细菌的糖醛酸胞壁生物合成，进而抑制细菌的生长和膜功能破坏。
该研究还分析了不同细菌对壳聚糖金属配合物的反应。研究发现，大多数细菌对该配合物的敏感性有所不同，其原因可能是细菌的特异性和其他外部因素的影响。此外，本研究揭示了壳聚糖金属配合物对细菌的介导性作用，即它可通过抑制一系列代谢结果抑制细菌的多种活性，并且不会对有益细菌产生不良影响。
本研究的结果表明，壳聚糖金属配合物具有独特的抗菌特性，其抗菌机制主要是抑制细菌的代谢活性以及参与膜功能破坏。本研究为今后研究壳聚糖金属配合物抗菌作用提供了一定的理论基础，并且为未来开发新型抗菌药物提供了重要参考。
综上所述，本研究的目的是以壳聚糖金属配合物为研究对象，研究其抗菌特性及其作用机制。研究结果表明，壳聚糖金属配合物具有
良好的抗菌作用，其抗菌机制主要是抑制细菌的代谢活性以及参与膜功能破坏，为开发新型抗菌药物提供了重要参考。
壳聚糖的八大功能
壳聚糖的八大功能
壳聚糖是一种生物可降解的天然聚合物，具有多种功能。以下是壳聚糖的八大功能：
1.促进伤口愈合：壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性，能够促进伤口的愈合。它可以保持伤口湿润，减少感染的风险，并加速新生组织的形成和血管生成。
2.抗菌性能：壳聚糖具有优秀的抑菌活性，能够抑制多种细菌和真菌的生长。这使其成为抗生物膜形成、治疗感染性疾病和控制伤口感染的理想材料。
3.调节免疫功能：壳聚糖可以调节机体的免疫功能，增强机体的免疫力。同时，它还可以诱导肿瘤细胞凋亡，具有一定的抗肿瘤活性。
4.降低胆固醇：壳聚糖具有降低血清中LDL胆固醇和总胆固醇水平的作用，有助于预防和治疗高胆固醇血症和相关的心血管疾病。
5.肥料增效：壳聚糖可以作为一种天然的植物生长调节剂，促进植物生长并提高植物的抗逆性。它可以增加植物根系的活力，促进根系的吸收和利用营养物质。
6.食品保鲜：壳聚糖具有良好的保水性和气障性，能够延长食品的保鲜期限。它可以阻隔氧气和水分的进入，抑制微生物的生长和食品的氧化反应。
7.增强药物控释效果：壳聚糖能够与多种药物相结合，形成稳定的壳聚糖-药物复合物，延缓药物的释放速度，延长药物的持续时间，并提高药物的生物利用度。
8.环境修复：壳聚糖可以在污染环境中吸附重金属和有机污染物，减
少它们的毒性，并促进环境的修复和改善。
总之，壳聚糖具有促进伤口愈合、抗菌、调节免疫功能、降低胆固醇、肥料增效、食品保鲜、增强药物控释效果和环境修复等八大功能。其广泛
的应用领域包括医药、食品、农业和环境工程等。
壳聚糖的抑菌机理及抑菌特性研究进展
壳聚糖的抑菌机理及抑菌特性研究进展
吴小勇 曾庆孝 阮征 张立彦
(华南理工大学轻工与食品学院,广州510640)
摘 要: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。
关键词:甲壳素,壳聚糖,抑菌,防腐保鲜
Progress in the Study of Antimicrobial Activities of Chitosan
Xiaoyong Wu,Q ingxiao Z eng,Zhen Ruan,Liyan Zhang
(College of Light Industry&Food Science,South China Univ.of Tech.,Guangzhou510640)
Abstract:The antimicrobial activities of chitosan and its a pplication in food preservation were introduced in this article. Moreover,the antimicrobial mechanisms and the effect factors of chitosan were com pletely discussed.
K ey w ords:Chitin,Chitosan,Antimicrobial activities,Preservation
0 简介
甲壳素是可以再生的生物大分子物质,在自然界中广泛存在,是自然界中存在的数量仅次于纤维素的第二大有机物,估计每年的生物合成量达100亿吨[1]。甲壳素的脱乙酰产物%%壳聚糖,由于存在自由氨基,其溶解性和化学反应活性大大改善,表现出比甲壳素更广泛的应用前景。壳聚糖在食品工业的应用主要有:食品防腐保鲜、酒类除浊和果汁的澄清、功能性食品添加剂、水净化等。Fereidoon Shahidi 等综述了甲壳素和壳聚糖在这方面的应用[2],宋清华等也有类似的介绍[3]。近年来,随着消费者对化学防腐剂的安全性的担忧和对天然防腐剂的喜好,关于壳聚糖在食品防腐保鲜方面的应用的研究也越来越多;但是在壳聚糖的抑菌机理和抑菌特性方面,不同的研究者得出的结论不同,有的结论一致,有的结论不一致,甚至相反;因此,对这些研究成果进行回顾,从中找出一些基本正确的,有规律性的结论是很有必要的。本文将努力在这方面做一些工作,并介绍部分关于壳聚糖的抑菌机理及应用研究方面的最新成果,供读者参考。
聚丙烯酸修饰壳聚糖的抗菌性能及机制探究
聚丙烯酸修饰壳聚糖的抗菌性能及机制探究概述：
抗菌材料的研究和应用对于解决细菌感染和传播的问题至关重要。壳聚糖是一种天然的生物材料，具有良好的生物相容性和生物可分解性。为了提高壳聚糖的抗菌性能，在其表面引入聚丙烯酸修饰，可以有效改善其抗菌活性。本文将探究聚丙烯酸修饰壳聚糖的抗菌性能，并讨论其可能的机制。
引言：
细菌感染和传播是公共卫生领域的重要问题，需要寻找新的抗菌材料来解决这一问题。纳米技术在材料科学中的广泛应用，为我们提供了改善材料抗菌性能的新途径。壳聚糖作为一种生物可降解的天然高分子材料，具有良好的生物相容性和生物可分解性，因此成为了研究的热点。
抗菌性能实验：
为了探究聚丙烯酸修饰壳聚糖的抗菌性能，我们进行了一系列实验。首先，我们制备了不同浓度的聚丙烯酸修饰壳聚糖。然后，通过稀释涂覆的方法将修饰的壳聚糖涂覆在培养皿中的细菌培养基上。接下来，在不同时间点对细菌的生长情况进行观察和测量。实验结果显示，聚丙烯酸修饰壳聚糖对细菌的抑制作用呈现出浓度依赖性。较高浓度的聚丙烯酸修饰壳聚糖能够更有效地抑制细菌的生长。
抗菌机制的探究：
进一步的研究表明，聚丙烯酸修饰壳聚糖的抗菌性能可能与多个机制相关。首先，聚丙烯酸修饰壳聚糖的表面具有一定的电荷，可能通过静电作用吸附并抑制细菌的生长。其次，聚丙烯酸修饰壳聚糖的修饰层可以与细菌细胞膜相互作用，导致细胞膜的破裂和细胞内容物的泄漏。此外，聚丙烯酸修饰壳聚糖还可以通过产生活
性氧化物来破坏细菌的代谢过程，进一步抑制其生长。这些机制的综合效应可能是聚丙烯酸修饰壳聚糖表现出较好的抗菌性能的主要原因。
壳聚糖的抑菌作用及在农业中的应用
壳聚糖的抑菌作用及在农业中的应用壳聚糖是一种多糖类聚合物，由N-乙酰葡聚糖和D-葡聚糖组成。它具有良好的生物相容性和生物可降解性，并且在抑菌作用方面具有显著的潜力。壳聚糖可以通过多种方式对细菌、真菌和病毒进行抑制，因此被广泛应用于农业领域。
首先，壳聚糖对细菌具有直接的抑制作用。研究发现，壳聚糖能够与细菌表面的负电荷相互作用，形成复合物，从而导致细菌的细胞壁破裂和蛋白质失活，进而抑制细菌的生长和繁殖。壳聚糖对多种致病菌如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等都具有明显的抗菌效果。因此，在农业生产中，可以利用壳聚糖来预防和治疗作物病害，减少化学农药的使用。
除了对细菌的抑制作用，壳聚糖对真菌的防治也具有潜力。真菌是农作物病害的主要病原体之一，经常导致庄稼减产甚至死亡。壳聚糖通过与真菌的细胞壁发生作用，干扰其萌发、吸附和侵入过程，从而抑制真菌的生长。研究发现，壳聚糖对多种植物病原真菌如白粉病菌、黑斑病菌等都具有显著的杀菌活性。因此，在农业生产中，壳聚糖可以被用于制备杀菌剂，用于控制庄稼病害。
此外，壳聚糖还对病毒具有一定的抑制作用。研究发现，壳聚糖可以阻断病毒对细胞的感染，减少病毒的复制和扩散。因此，在农业领域，可以利用壳聚糖来预防和治疗病毒性病害，保护农作物的生长。
在农业中，壳聚糖具有广泛的应用前景。首先，壳聚糖可以用作优良的植物病害防治剂。与传统的化学农药相比，壳聚糖具有更低的毒性和环境影响，可以减少对土壤和水环境的污染。同时，壳聚糖还具有较长的残留期，能够持续抑制病原体的生长，从而提高防治效果。其次，壳聚糖可
壳聚糖的改性及抑菌性研究
作 用 均优 于壳 聚糖 ，尤 其 对 真 茵的 抑 茵 效果 最 灵敏 ，其 最 小抑 茵浓 度 （ Ｃ 为 ０ ３ ・ ～ ，抑 茵 圈直 径 为 ２ ｍ， ＭＩ ） ． ９ｍｇ ｍＬ １ｍ 关 键 词 ：壳 聚 糖 （ Ｓ ；盐 酸 聚 六亚 甲基 胍 （ ＨＧＨ） Ｃ ） Ｐ ；接 枝 共 聚 ；抑 菌 性
Ｋｅ ｗｏ ｄｓ ｃ ｔ ａ ＣＳ）； ｐ ｌ ｈｅ ａ ｅ ｈｙ ｅ ｅ ｇｕ ｎ ｄ ｎｅ ｈｙ ｏ ｈｌ ｉ （ ｙ ｒ ： ｈｉｏｓ ｎ（ ｏｙ ｘ ｍ ｔ ｌｎ ａ ｉｉ ｄｒ ｃ ｏｒｄｅ ＰＨ ＧＨ ）； ｇ ａ ｔ ｃ ｏ ｙ ｒ ｒ ｆ ｏｐ ｌ ｍｅ ； ａ ｉ ｒ ｒａ ｎｔｂａ ｔ ；１
第 ４ ６卷 ２ １ Ｏ Ｏ年 第 ３期
Ｖｏ１ ６ ２０ Ｎ ｏ ．４ １０ ．３
西
北 师 范
大
学
学
报 （ 自然 科学 版 ）
７ １
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＮｏ ｔ ｗｅ ｔＮｏ ｍａ ｉｅ ｓｔ （ ｔ ｒ ｌＳ ｉｎ ｅ ｏ ｒ ａ ｒ ｈ ｓ ｒ ｌ ｏ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ Ｎａ ｕ ａ ｃｅ ｃ ）
壳聚糖的抑菌作用及在农业中的应用
2.壳聚糖在农业中的应用
➢ 壳聚糖种子处理剂 ➢ 果蔬保鲜剂 ➢ 植物病害诱抗剂 ➢ 可降解壳聚糖地膜 ➢ 壳聚糖可用作植物生长促进剂、土壤改良剂
2.1 壳聚糖种子处理剂
壳聚糖可用作许多粮食、蔬菜作物种子的处理剂，用于种 子处理可提高种子的发芽率，增强幼苗的抗病能力，促进作物 的生长，提高作物的产量；而且壳聚糖对作物无药害，对人畜 无毒害，对环境无公害，是理想的环保型杀虫剂，具有广阔的 应用前景. 何福相将壳聚糖溶解于1％ ~3％ 的醋酸溶液，使用 时稀释为0.5％~0.01％ 的溶液，在播种前涂于种子的表面自然 干燥后使用，不但可以有效抑制种子周围霉菌病原体生长，增 强植物对疾病的抵抗力，而且还起到植物生长调节剂的作用， 用其处理过的小麦、豌豆和扁豆种子，产量可增加10％~ 30％ 。
2.2 果蔬保鲜荆
壳聚糖是一种天然的保鲜剂，具有很好的成膜性，具有一定 的选择渗透作用，能够改变果实组织内部气体组成和降低蒸发 损耗，从而抑制水果腐烂变质；加上其广谱的抑菌特性，因此 可广泛地应用于果蔬的保鲜，美国、日本、英国、加拿大、瑞 典和我国等已将这项技术用于实际生产。日本铃木隆司 等人 以壳聚糖为主要成分制成保鲜剂，用来涂布或浸泡水果蔬菜， 使其形成被膜，此膜具有良好的通气性能，并能防止果实、蔬 菜腐烂，保存时间比未处理的长2-3倍. 而且味道不发生变化， 商品性好，陈安和等研究发现，用1％～2％ 壳聚糖溶液处理 草莓，在常温下可延长其贮存期2d左右，在4～8℃条件下可保 存25d以上。
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壳聚糖抑菌性能研究
甲壳素－壳聚糖是一种极有前途的天然高分子聚合物，自20世纪60年代以来，人们对它们的研究、生产、应用变得十分活跃。特别是近几年，研究人员认识到它们的抑菌效能，通过深入研究，有些甲壳素
－壳聚糖的抑菌产品已经问世。
甲壳素脱乙酰基产物为壳聚糖。据研究，壳聚糖的抑菌作用可能有两种机理，一种是壳聚糖通过正电荷的－NH3吸附带负电荷的细胞壁，使壳聚糖吸附在细胞膜表面形成一层高分子膜，改变了细胞膜的选择透过性，阻止营养物质向细胞内的运输，致使细胞质流失、细胞质壁分离，从而起到抑菌杀菌作用；另外一种机理是壳聚糖通过渗入进细胞体内，吸附细胞体内带有阴离子的细胞质，并发生絮凝作用扰乱细胞正常的生理活动，从而杀灭细菌。近几年，随着对该特性认识的加深，人们不仅对能够影响其抑菌性能的机理进行了深入的研究，而且，也开始应用化学方法对其进行改性，从而提高壳聚糖的抑菌性能，最终达到扩大其应用范围的目的。目前，针对影响壳聚糖抑菌性能方面的研究主要有以下几个方面：分子量对壳聚糖抑菌性能的影响多数研究认为，寡聚糖和低分子量的壳聚糖的抑菌效果较好，随分子量上升效果逐渐下降。特别是对大肠杆菌，壳聚糖分子量越小，抑菌作用愈明显。例如：宋献周等就几种不同分子量的α－壳聚糖对几种常见菌（大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、产气荚膜杆菌）的抑制研究表明，低分子量的α－壳聚糖的抑菌效果优于高分子量的α－壳聚糖。夏文水等采用E．coli作为试验菌株，测得分子量为1500的壳低聚糖抑菌效果最强。但是，也有一些研究利用不同的试验菌得出结论认为，壳聚糖分子量较大时，其抑菌能力更强。例如：Yousook等报导分子量为4万的壳聚糖在浓度为0．5％时，对S．taureus 和E．coli的杀灭率为90％：分子量为18万的壳聚糖在浓度为500PPM时，对S．taureus和E．coli的杀灭率为100％：分子量在30万以下时，壳聚糖对金黄色葡萄球菌的抑制作用随分子量减小而逐渐减弱。
pH值对壳聚糖抑菌性能的影响
严钦等人研究认为，壳聚糖因为具有质子化铵，能与细菌大负电荷的细胞膜作用，干扰细菌细胞膜功能，造成细菌体内细胞质流失，扰乱细胞的正常生理代谢，从而达到杀菌的目的。而在pH为中性时，壳寡糖中的氨基没有被质子化，因而不能抑制细胞的生长，反而是作为一种糖被细菌利用。由此可见，通常在微酸条件下，壳聚糖具有明显的抑菌作用，但是当pH值为7时，壳聚糖不但没有抑菌效果，反而还有一定的促进细菌生长的作用。晶体形状对壳聚糖抑菌性能的影响甲壳质有3种晶型，即α、β和γ－壳二糖聚合物，目前，人们对壳聚糖的研究绝大多是针对α晶型，对其他两种研究甚少。蒋霞云等通过对比α－壳聚糖和β－壳聚糖的抑菌性能得出，具有高黏度和高脱乙酰度的β－壳聚糖的抑菌性能强于α－壳聚糖，
从而填补了壳聚糖抑菌性能研究在该方面的空白。
辐射对壳聚糖抑菌性能的影响
目前，由辐射方法改变壳聚糖的抑菌性研究已经逐步深入进行，分别有金黄色葡萄球菌、酵母菌等多个菌种被测试，并分别得出了不同的作用效果及不同的作用浓度。王勇、张成刚等人将壳聚糖经
100Kgy60Coγ－射线辐射处理后，发现其对金黄色葡萄球菌抑菌效果最强，比为辐射前增加100倍，且最适作用浓度为0．01％。孟玲、张中泽通过对酵母菌的抑菌试验验证，经辐射处理后壳聚糖的抑菌活性明显增强，并且0．2g／L的辐射壳聚糖具有明显的抑菌活性。
化学改性对壳聚糖抑菌性能的影响
羧甲基化羧甲基壳聚糖是目前研究的较多一种物质，由于羧甲基化后其水溶性增强，因此大大拓宽了壳聚糖的应用范围。目前，羧甲基壳聚糖大多被用于食品保鲜方面。李治等人经实验证实，羧甲基壳聚糖在羧甲基化度小于0．6～0．8时，抗菌性均大于壳聚糖，当羧甲基化度0．3～0．6范围内，羧甲基壳聚糖具有较强的抗菌性，羧甲基化度大于或小于此范围，抗菌性均有所下降。
磺化由于壳聚糖上具有较多的活泼集团，因此较容易进行各类集团的转化与连接。黎碧娜等对磺化壳聚糖的抑菌性能进行了研究认为，磺化壳聚糖对大肠杆菌、枯草杆菌、葡萄球菌、黑曲霉、假丝酵母都有抑制作用，并且浓度越高，抑菌效果越好。此外，磺化羟丙基壳聚糖和黄原酸壳聚糖也具有一定的抑菌性。
与金属离子的配位甲壳素和壳聚糖的残基在C2上有一个乙酰氨或氨基，在C3上有一个羟基，从构象上说，都是平伏键，这种特殊的结构使得它们对具有一定离子半径的一些金属在一定的pH值下具有螯合作用，即甲壳素和壳聚糖是一种天然高分子螯合剂，这无疑拓宽了壳聚糖的应用领域。
研究认为，壳聚糖对过渡金属螯合作用具有很重要的应用价值。赵玉清等人合成了壳聚糖－Ag（I），并对其抑菌性研究认为，壳聚糖－Ag（I）对金黄色葡萄球菌有良好的抑制作用，并且，抑菌性能随配合物中Ag的配位比的增大而增大。其后，湛学军等人通过与传统的常用烧治制剂硝酸银对比，证明羧甲基壳聚糖银不仅具有创口愈合和抑菌两种特性，而且其对某些菌类的抑制效果较硝酸银强，同时可以弥补硝酸银在实际应用中的许多不足之处。可见，壳聚糖与某些金属络合后，会增加其抑菌性能。