纳米醇质体的抑菌增效及作用机理研究

发布时间：2020-05-12 11:57

【摘要】：丁香酚属于植物体内的次生代谢物质,能在常温下挥发、且具有一定芳香气味,是一类食用安全性较高的物质。丁香酚不仅能够矫正食品的异味、赋予香气,而且具有抗菌生物活性,在果蔬防腐保鲜方面具有较好的应用前景。纳米醇质体是一种特殊结构的纳米粒,具有独特的表面效应和量子尺寸效应,可以负载丁香酚制备成丁香酚-纳米醇质体。纳米醇质体易于在表皮渗透且具有良好的缓释作用,从而可以显著提高丁香酚的作用时效。本论文的主要研究结果如下:(1)制备丁香酚-纳米醇质体的最佳工艺为:丁香酚浓度0.5%,磷脂浓度2%,乙醇浓度30%,制备出的丁香酚-纳米醇质体平均粒径44.21 nm、PDI 0.189、电位为㧟40.3 mV。抑菌活性实验表明,44.21 nm粒径的丁香酚-纳米醇质体对菌丝的抑菌活性最佳。(2)最低抑菌浓度实验表明丁香酚-纳米醇质体对菌丝的最低抑制浓度为95μL/L,丁香酚处理组为79μL/L。纳米粒的包埋缓释效应使得丁香酚-纳米醇质体的最低抑菌浓度略增加。丁香酚-纳米醇质体和非纳米醇质体对对香蕉炭疽菌、草莓炭疽菌、葡萄炭疽菌、枇杷炭疽菌的菌丝及孢子萌发抑菌活性表明:丁香酚-纳米醇质体的菌丝抑制率比非纳米醇质体分别高5.17%、3.93%、6.1%、2.75%。丁香酚-纳米醇质体的孢子抑制率比非纳米醇质体分别高11.52%、7.82%、2.54%、10.47%。进一步对枇杷体内的抑菌性进行验证,在接种后6 d,对照组和非纳米醇质体组发病率均为100%,而纳米醇质体组发病率为80%。对病斑直径的抑制结果可知,在针刺接种炭疽菌后,丁香酚-纳米醇质体处理组病斑直径小于非纳米醇质体处理组。在6 d时,10 mL的非纳米醇质体熏蒸处理后病斑直径抑制率为52.24%,而丁香酚-纳米醇质体处理组的病斑直径抑制率为85.75%,提高了33.51%。(3)纳米醇质体荧光染料追踪实验表明,纳米醇质体在表皮渗透深度深于非纳米醇质体和丁香酚组。通过GC-MS检测表皮不同部位丁香酚含量,在内表皮,纳米醇质体组的丁香酚含量比非纳米醇质体组和丁香酚组高了31.3%、91.42%。表明纳米醇质体有较好的渗透特性及将药物丁香酚送至组织内部而起抑菌活性作用。利用纳米醇质体较好的渗透特性,通过对香蕉内表皮针刺接种炭疽菌孢子,在培养4 d,非纳米醇质体抑制率为4.5%,而纳米醇质体的抑制率为62.35%,提高了57.85%。因此,纳米醇质体有良好的渗透性,可将药物丁香酚到达病菌寄生部位(内表层)而达到抑菌效果。(4)纳米醇质体的缓释性研究表明,纳米醇质体有效提高了丁香酚对炭疽菌的抑菌时效。将相等丁香酚含量的丁香酚、非纳米混合液和丁香酚-纳米醇质体分别置于空气中暴露0-10 h后,再用于抑制菌丝生长实验,结果表明表明丁香酚和非纳米混合液经4 h挥发后,残余的丁香酚完全失去了抑菌效应,而丁香酚-纳米醇质体在空气中暴露8 h后,残余的抑菌效率还有40.84%以上。孢子生长抑制实验进一步表明,纳米醇质体表现出更好的抑菌效果,对孢子生长的抑制效果达到42 h,且相比较于丁香酚组和非纳米醇质体组抑制孢子时间分别有效延长了18 h和13 h。且12 h后培养基中丁香酚含量持续高于非纳米醇质体组与丁香酚溶液组,从而可以说明丁香酚-纳米醇质体具有较好的缓释性。通过以上内容初步阐明了纳米醇质体的抑菌增效及其机理,并进一步研究其比丁香酚乳化剂防治效应增加的机制,可为植物精油应用于果蔬防腐提供借鉴意义和技术依据。
【图文】：

粒径分布,质体,丁香酚,纳米

图 2-1 丁香酚-纳米醇质体粒径分布图Fig 2-1 Size distribution of the eugenol nanoparticles图 2-2 丁香酚-纳米醇质体电位分布图Fig 2-2 Zeta potential distribution of the eugenol nanoparticles

丁香酚,质体,纳米

14图 2-2 丁香酚-纳米醇质体电位分布图Fig 2-2 Zeta potential distribution of the eugenol nanoparticles在磷脂浓度 2%，，乙醇浓度 30%，丁香酚浓度 0.5%条件下制备丁香酚-纳米醇质体，纳米粒的粒径分布如图 2-1 所示，粒径分布为单一的波峰，粒径分布均中，说明丁香酚-纳米醇质体均一性良好。纳米粒的 Zeta 电位分布如图 2-2 所示，Zeta 电位在-40 mV 以上，电位分布为单一的波峰，分布集中，说明丁香酚-纳米醇质体溶液稳定性较好。2.3.3 不同粒径的丁香酚-纳米醇质体的抑菌活性影响选用上述制备的最佳条件丁香酚浓度 0.5%，磷脂浓度 2%。乙醇浓度分别为 20%、22%、24%、26%、28%、30%分为七组。粒径分别为 83.8 nm、77.21 nm、70.32 nm、68.32 nm、55.5 nm、44.21 nm。以不加精油组为对照组，采用生长速率法测定抑菌
【学位授予单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ654.2

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