食品包装材料中纳米银对肠上皮细胞（Caco-2）安全性的研究

发布时间：2017-05-20 11:21

  本文关键词：食品包装材料中纳米银对肠上皮细胞（Caco-2）安全性的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：纳米银具有非常优良的抗菌性。随着纳米银在食品产业中应用增加，其对人体的潜在毒性开始引起人们的关注，纳米银能抑制成胶质细胞瘤细胞染色体分离，造成DNA损伤和染色体畸变，但是纳米银对人肠上皮细胞（Caco-2）的体外细胞毒性和分子机制还不清楚。为了探讨纳米银是否具有细胞毒性，选择肠上皮细胞（Caco-2）为实验用细胞株，粒径相近的纳米氧化锌作为强毒性的阳性对照，研究了三种不同粒径银粒子对Caco-2细胞的毒性和氧化应激损伤。主要研究内容和结果如下： （1）利用扫描电镜和纳米粒径分析仪对三种银粒子的形态和粒径分布进行了表征，结果表明，三种银粒子的形态近似球形。同种银粒子的粒径并不完全相同，不同粒径大小的银粒子数量呈正态分布，它们的平均粒径分别为35.48nm，76.29nm，265.2nm，根据纳米材料的定义可知，前两种银粒子为纳米银，第三种银粒子为微米银。 （2）为了探讨纳米银（35.48nm）是否具有细胞毒性，，选取人肠上皮细胞Caco-2细胞株作为研究对象，采用细胞毒性较强的纳米氧化锌（26.21nm）为阳性对照，不加入纳米材料的正常细胞为空白对照，通过AO/EB双染法、WST-1法初步探究纳米材料的细胞毒性。使用氧化应激的方法，通过检测Caco-2细胞内ROS、SOD、GSH释放量，来探讨纳米银对细胞的氧化损伤作用及可能机制。实验结果表明，35.48nm的银粒子在低剂量（50μg/mL）时对肠上皮细胞的活性没有影响，不会造成氧化应激损伤；在染毒剂量为75μg/mL和100μg/mL对肠上皮细胞（Caco-2）的毒性存在剂量-效应和时间-效应，并对细胞造成了程度较弱的氧化应激损伤。 （3）为了探讨纳米银（76.29nm）是否具有细胞毒性，选取人肠上皮细胞Caco-2细胞株作为研究对象，采用细胞毒性较强的纳米氧化锌（90.81nm）为阳性对照，不加入纳米材料的正常细胞为空白对照，通过AO/EB双染法、CCK-8法初步探究究纳米材料的细胞毒性。使用氧化应激的方法，通过检测Caco-2细胞内ROS、SOD、GSH释放量的影响，来探讨纳米银对细胞的氧化损伤作用及可能机制。结果表明76.29nm的银粒子（200μg/mL）对Caco-2细胞的活性没有明显影响，对Caco-2细胞没有氧化应激损伤,但是使细胞的抗氧化力极显著或显著增强，随着纳米银浓度的升高，细胞抗氧化力减弱。 （4）为了更全面地探究纳米银对肠上皮细胞的安全性，对微米级银离子的细胞毒性进行了探讨，作为探究纳米银细胞毒性的补充和对照。选取微米银（265.2nm）和人肠上皮细胞Caco-2细胞株作为研究对象，不加入微米银粒子的正常细胞为空白对照，通过AO/EB双染法、MTT法初步探究微米银的细胞毒性。使用氧化应激的方法，通过检测Caco-2细胞内ROS、SOD、GSH释放量，来探讨微米银对细胞的氧化损伤作用及可能机制。实验结果表明，根据AO/EB双染可知，265.2nm的银粒子在剂量为200μg/mL时，部分细胞的细胞膜受损，出现凋亡。在测定的剂量范围内（0-200μg/mL），没有检测到银粒子对Caco-2细胞的活性有明显影响。银粒子染毒剂量为0-50μg/mL时，不会造成细胞的氧化应激损伤，在染毒剂量为100μg/mL和200μg/mL时，引起了肠上皮细胞（Caco-2）的氧化应激反映，造成了细胞内的氧化还原失衡。
【关键词】：纳米银 肠上皮细胞 安全性 纳米氧化锌 细胞毒性 氧化应激
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TS206.4;R114
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 目次10-13
• 图清单13
• 附表清单13-14
• 1 绪论14-20
• 1.1 前言14
• 1.2 纳米银的研究现状和应用14-16
• 1.2.1 纳米银研究现状14-15
• 1.2.2 纳米银在食品相关领域的应用15-16
• 1.3 毒理学领域纳米银的研究现状16-18
• 1.3.1 纳米银的体内毒性16
• 1.3.2 纳米银的细胞毒性16-18
• 1.4 展望18-19
• 1.5 本课题的研究内容及目的19-20
• 1.5.1 研究目的和意义19
• 1.5.2 研究内容19-20
• 2 纳米银的表征20-24
• 2.1 前言20
• 2.2 材料与仪器20
• 2.3 实验方法20-21
• 2.4 结果与讨论21-24
• 2.4.1 电镜扫描21
• 2.4.2 银粒子粒径分析21-24
• 2.5 本章小结24
• 3 纳米银（35.48 nm）对 Caco-2 细胞安全性探究24-36
• 3.1 前言24
• 3.2 材料与仪器24-25
• 3.2.1 实验材料24-25
• 3.2.2 主要仪器25
• 3.3 实验方法25-28
• 3.3.1 细胞培养及纳米材料预处理25-26
• 3.3.2 纳米材料表征26
• 3.3.3 AO/EB 双染26
• 3.3.4 WST-1 法细胞毒性分析26-27
• 3.3.5 氧化应激27-28
• 3.3.5.1 细胞内 ROS 水平检测27
• 3.3.5.2 SOD 和 GSH 水平检测27-28
• 3.4 实验结果与讨论28-35
• 3.4.1 纳米材料的形态和粒径分布28-29
• 3.4.2 AO/EB 双染对细胞的影响29-31
• 3.4.3 WST-1 法检测的细胞活性31-33
• 3.4.4 细胞的氧化应激33-35
• 3.5 本章小结35-36
• 4 纳米银（76.29 nm）对 Caco-2 细胞安全性探究36-44
• 4.1 前言36
• 4.2 材料与仪器36-37
• 4.2.1 实验材料36-37
• 4.2.2 主要仪器37
• 4.3 实验方法37-38
• 4.3.1 细胞培养及纳米材料预处理37
• 4.3.2 纳米材料表征37
• 4.3.3 AO/EB 双染37
• 4.3.4 CCK-8 法细胞毒性分析37-38
• 4.3.5 氧化应激38
• 4.3.5.1 细胞内 ROS 水平检测38
• 4.3.5.2 SOD 和 GSH 水平检测38
• 4.4 实验结果与讨论38-44
• 4.4.1 纳米材料的形态和粒径分布38-39
• 4.4.2 AO/EB 双染对细胞的影响39-41
• 4.4.3 CCK-8 法检测的细胞活性41-42
• 4.4.4 细胞的氧化应激42-44
• 4.5 本章小结44
• 5 微米银（2 65.2 nm）对 Caco-2 细胞安全性探究44-51
• 5.1 前言44-45
• 5.2 材料与仪器45
• 5.2.1 实验材料45
• 5.2.2 主要仪器45
• 5.3 实验方法45-46
• 5.3.1 细胞培养及微米银预处理45
• 5.3.2 AO/EB 双染45-46
• 5.3.3 MTT 法细胞毒性分析46
• 5.3.4 氧化应激46
• 5.3.4.1 细胞内 ROS 水平检测46
• 5.3.4.2 SOD 和 GSH 水平检测46
• 5.4 实验结果与讨论46-50
• 5.4.1 AO/EB 双染对细胞的影响46-48
• 5.4.2 MTT 法检测的细胞活性48-49
• 5.4.3 细胞的氧化应激49-50
• 5.5 本章小结50-51
• 6 论文总结、创新点与展望51-54
• 6.1 论文总结51-53
• 6.2 论文创新点53
• 6.3 问题与展望53-54
• 参考文献54-59
• 作者简历59-60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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2 苏晶;肖洪美;陈继昆;梅为云;屠康;;新型纳米材料包装对柿果货架品质的影响[J];食品工业科技;2008年02期

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本文编号：381499