水溶性壳聚糖衍生物的合成与抗菌机理研究

发布时间：2017-04-16 22:18

  本文关键词：水溶性壳聚糖衍生物的合成与抗菌机理研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文通过对壳聚糖进行改性,合成了四种壳聚糖衍生物,对这些衍生物的结构、DSC、溶解性能、抗菌性能进行了考察。通过正交实验设计,系统地研究了O-羧甲基壳聚糖和磺化壳聚糖的合成条件,得到最佳工艺条件。本文重点对壳聚糖及水溶性衍生物的抗菌机理进行了探讨,以克隆有NaHG2基因的大肠杆菌为实验菌种,在体内和体外两个水平研究了不同种类、浓度、分子量的壳聚糖及衍生物在不同时间对DNA、基因表达及蛋白质的作用,使壳聚糖及其衍生物的抗菌机理进一步明确。 结果表明:O-羧甲基壳聚糖、磺化壳聚糖、羟乙基壳聚糖和羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖都保持甚至提高了壳聚糖的抗菌性能,而且水溶性得到了很大程度的改善,这大大拓宽了壳聚糖的应用范围。实验得到的最佳合成条件分别为:O-羧甲基壳聚糖:0℃,壳聚糖与一氯乙酸3:2.3 (w:w),反应48小时;磺化壳聚糖:68℃,氯磺酸与壳聚糖的添加比例为4:1(ml:g),反应4小时。 在抗菌机理的研究中得到以下结论:壳聚糖及衍生物对DNA结构、蛋白质和基因表达有明显的影响,随壳聚糖及衍生物浓度增大影响程度也逐渐增大;分子量不同对DNA的作用也有不同的结果,分子量小于8000时,影响程度随分子量的增大而减小,分子量大于20000时无法观察到质粒带,对蛋白质和基因表达的影响并不显著;培养时间与影响程度没有明显关系。壳聚糖及衍生物对假单胞菌的生长和繁殖有明显的抑制作用,并且最终作用的结果可以使降解菌ND6的降解基因的表达无法正常进行,逐渐丧失降解能力。根据以上结论我们认为壳聚糖及衍生物对细菌生长繁殖的抑制作用是通过对DNA复制、基因表达和蛋白质的影响来实现的。
【关键词】：壳聚糖 壳聚糖衍生物 水溶性 抗菌机理 脱氧核糖核酸 蛋白质 基因表达
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：O636
【目录】：

• 摘 要2-3
• ABSTRACT3-6
• 第一章 绪论6-22
• 第一节 微生物学及其危害6-9
• 1.1 微生物学基础6-7
• 1.2 环境因素对微生物的影响7-8
• 1.3 微生物的危害8-9
• 第二节 抗菌材料的研究现状9-11
• 2.1 抗菌塑料9
• 2.2 抗菌涂料9-10
• 2.3 抗菌陶瓷10
• 2.4 抗菌纺织品10-11
• 第三节 抗菌剂11-15
• 3.1 有机抗菌剂12-14
• 3.1.1 化学合成有机抗菌剂12-14
• 3.1.2 天然抗菌剂14
• 3.2 无机类抗菌剂14-15
• 第四节 壳聚糖及其衍生物抗菌剂的研究现状15-20
• 4.1 甲壳素及壳聚糖概述15-17
• 4.2 壳聚糖衍生物17-19
• 4.3 壳聚糖抗菌机理简述19-20
• 第五节 论文研究工作内容20-22
• 第二章 水溶性壳聚糖衍生物的制备与性能研究22-39
• 第一节 合成与结构分析22-33
• 1.1 实验原料及仪器22
• 1.2 壳聚糖衍生物的制备22-25
• 1.3 结构测定25-26
• 1.3.1 红外光谱测试25
• 1.3.2 磺化壳聚糖硫含量的测试25-26
• 1.3.3 羧甲基化度的测定26
• 1.4 结果与讨论26-33
• 1.4.1 结构分析26-30
• 1.4.2 正交实验分析30-33
• 第二节 壳聚糖衍生物的性能研究33-39
• 2.1 原料与仪器33
• 2.2 实验过程33-34
• 2.2.1 抗菌性测试33-34
• 2.2.2 溶解性能测试34
• 2.2.3 差示扫描量热分析34
• 2.3 结果与讨论34-39
• 2.3.1 抗菌性能研究34-36
• 2.3.2 溶解性能36
• 2.3.3 差示扫描量热分析36-39
• 第三章 抗菌机理研究39-68
• 第一节　引言39
• 第二节 壳聚糖及衍生物对质粒DNA的作用39-52
• 2.1 主要原料39-40
• 2.2 实验仪器40
• 2.3 实验方法40-43
• 2.3.1 实验用培养基及缓冲液的配制40-41
• 2.3.2 活体水平测试用质粒的提取41-42
• 2.3.3 离体水平实验42
• 2.3.4 琼脂糖凝胶电泳42-43
• 2.3.5 紫外吸收光谱研究43
• 2.3.6 拉曼光谱研究43
• 2.4 结果与讨论43-51
• 2.4.1 壳聚糖及衍生物与DNA作用的紫外吸收光谱研究43-44
• 2.4.2 拉曼光谱研究44-45
• 2.4.3 壳聚糖及衍生物与DNA作用的琼脂糖凝胶电泳分析45-51
• 2.5 小结51-52
• 第三节 壳聚糖及衍生物对基因表达的影响52-68
• 3.1 主要原料52
• 3.2 实验仪器52
• 3.3 实验方法52-56
• 3.3.1 实验所用缓冲液、液体培养基的配制52-54
• 3.3.2 细胞破碎与酶液收集54
• 3.3.3 牛血清蛋白标准曲线的绘制54-55
• 3.3.4 蛋白质浓度的测定55
• 3.3.5 蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳55
• 3.3.6 酶活力的测定方法55
• 3.3.7 萘降解基因的表达55-56
• 3.4 结果与讨论56-67
• 3.4.1 活体水平56-63
• 3.4.2 离体水平63-66
• 3.4.3 对降解基因表达的影响66-67
• 3.5 小结67-68
• 第四章 总论68-70
• 1.1 本文工作总结68
• 1.2 下步工作的方向68-70
• 参考文献70-72
• 附录72-84

【引证文献】

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本文编号：311814