基于纤维素纳米晶乳化陈皮精油的淀粉基抗菌膜的制备与性能

以玉米淀粉(corn starch,CS)为基质、柠檬酸为交联剂、纤维素纳米晶(cellulose nanocrystals,CNC)乳化陈皮精油(orangepeelessentialoil,OPO)制备的Pickering乳液为抗菌剂,采用流延法成功制备了CS/CNC-OPO抗菌复合膜;探讨了CNC和OPO的添加量对CS/CNC-OPO抗菌复合膜的机械强度、水蒸气透过率、水接触角、抗菌性能等的影响,并采用傅里叶变换光谱、X射线衍射光谱和扫描电子显微镜对CS/CNC-OPO抗菌复合膜进行表征。结果表明,当OPO添加量为11%,CNC和OPO比例为1∶11(g/mL)时,CS/CNC-OPO膜的性能最好,水蒸气透过率为1.03×10^(-3)g/(m·h·kPa),水接触角为74.53°,拉伸强度达6.01 MPa,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌面积高达88.4 mm2和96.45 mm^(2)。该淀粉基膜强度好,且具有较好的疏水和抗菌性,在食品包装领域具有广阔的应用前景。

红茶菌菌膜的特性及应用

红茶菌菌膜是漂浮在红茶菌饮料表面的由细菌和酵母菌在胞外形成的纤维素生物膜,具有高持水性、高机械强度、良好的热稳定性、生物相容性及可降解性等优良特性,因此在许多领域具有广阔的应用前景。作者综述了红茶菌菌膜中微生物的组成和共生关系、合成机制、红茶菌菌膜的结构和性质,以及红茶菌菌膜在食品、医疗、纺织和废水处理等领域的应用,并对红茶菌菌膜的未来应用进行了展望。

表面活化附着纳米银的聚醚砜抗菌膜的制备以及其在罗非鱼保鲜中的应用

水产品在贮藏过程中,细菌侵染导致的腐烂变质是一个备受关注的问题。为此,该研究致力于开发一种新型抗菌包装来提高罗非鱼的保鲜效果。通过用浓硫酸将聚醚砜(polyethersulfone,PES)材料磺化并将其作为膜基质。傅里叶红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)、热重法(thermal analysis,TG)和接触角(contact angle,CA)分析结果表明,磺化改性后提高了材料的亲水性和表面活性。在此基础上,将银纳米颗粒(silver nanoparticles,AgNPs)嵌合到膜材料中合成磺化聚醚砜-银纳米颗粒(sulfonated polyethersulfone-silver nanoparticles,SPES-AgNPs)抗菌膜。用扫描电子显微镜、原子力电子显微镜及X射线等方法分析该抑菌膜的表征,通过Ag^(+)释放实验测定其安全范围,并采用抗菌环实验测定该膜的抗菌性能。结果表明,磺化改性后的SPES材料与AgNPs结合良好,AgNPs在膜上平均尺寸约为10~100 nm。Ag^(+)释放实验显示,SPES-AgNPs膜的Ag^(+)释放量始终保持在安全范围内。SPES-AgNPs膜可以有效抑制铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、小肠结肠炎耶尔森菌、李斯特菌及大肠杆菌,其平均抑制率达到85%以上。将SPES-AgNPs膜用于罗非鱼的保鲜,所有样品在(1±0.1)℃的冷冻箱贮存18 d,通过定期对菌落总数、厌氧菌落总数、嗜冷菌落总数、总挥发性盐基氮值以及k值进行测定,并以感官评分为基础对罗非鱼样品新鲜度进行分析。结果表明,该膜能够延缓鱼肉样品保存时在化学、微生物和感官等方面的变化,可以提高罗非鱼的贮存品质并延长其保质期,是具有广阔应用前景的水产品包装材料。

生鲜畜禽肉来源单核细胞性李斯特菌的基因组特征及其菌膜形成能力分析

目的:了解生鲜畜禽肉中典型单核细胞性李斯特菌遗传特征与其菌膜形成能力间的关系,为生鲜畜禽肉中该菌的精准防控提供依据。方法:依据前期分型结果,挑选生鲜畜禽肉来源的8种序列分型(sequence typing,ST)的10株单核细胞性李斯特菌分离株进行全基因组测序,对其进行基因功能注释、毒力基因鉴定、可移动遗传元件(前噬菌体、基因组岛、质粒)分析、进化分析和菌膜形成相关基因分析。然后,利用结晶紫染色法对分离株进行菌膜形成能力测定,分析不同类型分离株的基因组特征与其菌膜形成能力的相关性。结果:8种ST型单核细胞性李斯特菌分离株的基因组均鉴定到毒力岛LIPI-1、LIPI-2和其他19种以上的毒力基因,以及数量不等的前噬菌体和基因组岛;仅在ST3型分离株中鉴定到毒力岛LIPI-3基因,在ST8和ST1403型分离株中鉴定到质粒。进化分支系数显示,5种ST型分离株与数据库中疾病暴发菌株有较近的亲缘关系;此外,菌膜形成相关基因luxS和sigB分别在6种和7种ST型菌株中发生了突变;菌膜形成能力显示,ST1403和ST87型分离株的菌膜形成能力较强,ST1402型分离株能力最弱。结论:生鲜畜禽肉中含有多种致病潜力的单核细胞性李斯特菌,菌株可移动遗传元件的携带率可能与菌膜的形成能力相关。

葡萄柚籽提取物及其纳米乳对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生物菌膜的抑制作用

目的:研究葡萄柚籽提取物(grapefruitseedextract,GSE)及其纳米乳(grapefruitseedextract nanoemulsion,GNE)对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生物菌膜的抑制作用。方法:分析菌膜黏附菌数变化、胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)含量并进行微观结构观察,比较GSE和GNE对两菌菌膜(单种菌膜和混合菌膜)形成的抑制作用和已形成菌膜的清除效果。结果:与对照组相比,1/2最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)GSE和GNE可以抑制两菌单种菌膜形成时黏附菌和EPS产生,且对金黄色葡萄球菌的抑制作用更强。扫描电子显微镜(scanning electron microcopy,SEM)和共聚焦激光扫描显微镜(confocal laser scanning microscope,CLSM)所观察到的微观结构变化也显示出GSE和GNE对两菌菌膜形成具有抑制作用。GSE和GNE对已形成菌膜也有良好清除效果,且对金黄色葡萄球菌菌膜的清除作用更强,但混合菌膜的抗性强于单种菌膜。比较GSE和GNE发现,GNE的菌膜形成抑制及清除效果均强于GSE,1/2 MIC GNE作用120 h时两单菌菌膜形成量对数值均比GSE组少0.6(lg(CFU/cm^(2)))以上,质量分数1.8%GNE对菌膜的清除率比GSE高7.7%~27.2%。结论:GSE和GNE对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生物菌膜具有一定的抑制作用,研究可为GSE和GNE在生物菌膜控制方面的推广应用提供一定的科学依据。

琼脂/纳他霉素抗菌膜的性能表征及应用评价

该研究采用纳他霉素与琼脂进行复配制备抗菌保鲜膜,探究不同湿度对抗菌膜的力学性能及阻隔性的影响,并评价了抗菌膜对鲜切哈密瓜的保鲜效果,得出以下结果,随着纳他霉素含量的增加,抗菌膜对黑曲霉和酿酒酵母的抑菌直径从0mm增加到约28 mm。在20%、50%及90%的相对湿度条件下,随着纳他霉素含量的增加,抗菌膜的透氧系数存在显著差异(P<0.05)。当纳他霉素含量为0.66%(m/m),抗菌膜的抗拉强度分别为24.20、17.05、5.73MPa,将该抗菌膜结合包装设计对鲜切哈密瓜进行保鲜研究,结果表明,在4℃和20℃的条件下,当储藏14d和72h时,抗菌膜组的菌落数为9.26lgCFU/g和9.12lgCFU/g明显低于其他处理组,并且能减缓可溶性固形物及硬度的降低速率。因此,试验制备的包装膜具有一定的抑菌功能并且能延长鲜切哈密瓜的货架期。

功能化聚芳醚酮固载铜离子抑菌膜制备及表征

为了使微孔滤膜具有抑菌功能,以自制的侧链含苯并咪唑结构聚芳醚酮为膜材料,利用苯并咪唑基团与Cu^(2+)间的配位作用,通过非溶剂致相分离法(NIPS)和金属离子配位改性法制备抑菌型微孔滤膜。对固载Cu^(2+)前后的微滤膜的微观结构、抗污性能、抑菌性能、耐溶剂性能以及膜的Cu^(2+)固载量等进行测试与表征。结果表明,Cu^(2+)能够被固载至含有苯并咪唑结构的微孔滤膜上。所制备的Cu^(2+)螯合膜对大肠杆菌的抑制率可达63%,且随着开孔率的增加,膜的抑菌性能有所提升。其中,抑菌圈实验和Cu^(2+)流失速率测试实验进一步说明了Cu^(2+)与聚合物分子链上的苯并咪唑基团间的相互作用能够将Cu^(2+)约束在膜内,有效缓解金属离子流失现象。

多聚长效抗菌膜液材(敷)料裂解细菌生物膜的作用研究

目的探讨多聚长效抗菌膜液材(敷)料裂解细菌生物膜的作用。方法以临床分离的鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、大肠埃希菌、白念珠菌为研究对象,采用结晶紫染色及活菌计数法观察多聚长效抗菌膜液材(敷)料对细菌形成的生物膜的裂解作用。结果结晶紫染色显示,多聚长效抗菌膜液材(敷)料对金黄色葡萄球菌、MRSA、大肠埃希菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌与大肠埃希菌混合感染以及金黄色葡萄球菌与铜绿假单胞菌混合感染形成的生物膜裂解效果明显。生物膜从密集状态变为稀疏,生物膜团块亦有所减少。活菌计数显示,生物膜中的细菌数与细菌对照组比较,明显下降。结论多聚长效抗菌膜液材(敷)料能够裂解细菌生物膜,可用于临床治疗细菌生物膜感染。

钛基光催化抗菌膜/涂层的研究进展

钛基光催化抗菌膜/涂层在光照条件下能够有效杀菌,且无细菌耐药性及细胞毒性,在抑制水体及空气中有害细菌的滋生方面具有潜在应用。简单介绍了不同制备方法所得的钛基光催化抗菌膜/涂层对杀菌性能的影响,指出材料本身及各制备方法导致的薄膜/涂层的微观结构差异影响着抗菌膜/涂层的光催化杀菌性能,详细综述了钛基光催化抗菌膜/涂层在水处理和空气净化领域的应用及其存在的问题,最后展望了钛基光催化抗菌膜/涂层的规模化制备及其未来的发展方向。

含硅藻土负载香芹酚复合体的明胶基缓释抗菌膜的制备与性能

本研究利用多孔结构的硅藻土负载香芹酚制备抗菌复合体,并将其加入至明胶基质中通过流延成膜法制备明胶基活性复合膜,探究复合体的添加量对明胶膜物理性能与抗菌活性的影响。扫描电子显微镜观察、傅里叶变换红外光谱等结果表明,香芹酚成功吸附于硅藻土孔隙内部及表面。随着复合体添加量的增加,明胶膜的厚度、断裂伸长率、水蒸气透过率和氧气透过率增加,而透光率、水溶性、含水量和拉伸强度降低,同时抗氧化和抗菌性能明显提高。当复合体的添加量为20%时,复合膜仍表现出较好的综合性能,其拉伸强度为15.13 MPa,断裂伸长率为67.43%,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率为56.33%,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈直径分别达到39.4 mm和23.7 mm。更为重要的是,与直接添加等量香芹酚的明胶膜相比,硅藻土负载后使得香芹酚在明胶膜中的释放速率更慢,明胶膜的抗菌性能更长效。该实验结果可为利用硅藻土等无机矿物质负载香芹酚等植物精油制备具有缓释性能的明胶基抗菌膜提供一定的参考。

可食性壳聚糖-大豆分离蛋白抗菌膜的制备与性能分析

为了改善传统聚乙烯包装材料给人体带来的不可逆转的危害问题,本研究提出将壳聚糖与大豆分离蛋白(SPI)作为基础材料,组合制备得到了一种安全环保、可再生降解新型复合抗菌膜包装材料。制备过程中分别探究了不同干燥温度、不同大豆蛋白浓度以及不同甘油浓度下复合膜的性能,最终得到有效的组成成分。研究结果表明:壳聚糖与大豆蛋白相互结合所制备膜性能良好的配方确定为0.66%SPI、0.51%甘油、干燥温度为55℃。在此配方下,当添加ε-多聚赖氨酸抑菌剂浓度为0.30%以及Nisin抑菌剂浓度为0.20%时,抑菌膜的效果十分显著。本研究提出的可再生降解新型包装材料制备过程较为简易,性能较优,能够为未来环保新型包装材料的制备提供新的思路。

沸石咪唑框架纳米复合颗粒对菌膜的清除研究

近年来,新型纳米抗菌材料因其特殊的理化性质和作用机制,在抗菌膜方面展示了不容忽视的潜力.但是,如何提高这些抗菌剂穿透菌膜胞外聚合物基质(EPS)的能力,以达到低剂量、高疗效的目的,仍是一个挑战.为了解决这个难题,通过一锅法成功合成了一种带正电、靶向菌膜中胞外脱氧核糖核酸(eDNA)的沸石咪唑框架纳米复合颗粒(ZIF-8@D).研究发现,ZIF-8@D能够迅速穿透菌膜,并在菌膜内部释放脱氧核糖核酸酶I(DNase I),DNase I能水解菌膜中的eDNA,以达到分散菌膜的目的 .这项研究不仅为设计高穿透性的抗菌膜材料提供了新思路,而且拓展了沸石咪唑框架结构在生物医学领域的应用.

金黄色葡萄球菌分离株的菌膜测定及其影响因素

采用96孔细胞培养板法,对10株不同来源的金黄色葡萄球菌分离株的菌膜形成能力进行调查,并研究外部环境因素对金黄色葡萄球菌菌膜形成的影响。首先以金黄色葡萄球菌标准菌株ATCC6538为模式菌株,确定了亲水性细胞培养板、培养48 h为适宜的菌膜体外培养条件。在此条件下测定了10株分离株的菌膜形成量,并研究了不同培养温度（25~46℃）和不同营养条件（葡萄糖和氯化钠）对菌膜形成的影响。结果显示,体外培养条件下,金黄色葡萄球菌普遍可以形成菌膜,10株菌中仅1株为菌膜阴性,不同菌株菌膜形成能力差异较大;较高的培养温度有利于菌膜的形成,有3株菌在46℃时菌膜形成量达到最大;0.5%葡萄糖和1%氯化钠的添加可显著改变各菌株的菌膜形成,葡萄糖倾向于促进临床分离株菌膜形成量的增加,而氯化钠倾向于促进食品分离株菌膜形成量的增加。这一结果,可以为实际环境中菌膜的预防及控制提供指导和方向,同时也说明金黄色葡萄球菌的菌膜形成存在着不同的调控模式。

细菌菌膜的基础与临床

为了让临床医师更好的了解细菌菌膜病，本文将自己对细菌菌膜病的十年研究结果进行了总结。菌膜（ｂａｃｔｅｒｉａｌｂｉｏｆｉｌｍ）是细菌在不利于其生长的环境下，产生藻酸盐多糖使细菌相互粘连形成膜状物附着于病灶的表面或导管内。菌膜病（ｂｉｏｆｉｌｍｄｉｓｅａｓｅｓ，菌膜引起的疾病）对人体的致病性表现在两方面：第一，菌膜释放浮游菌造成慢性感染急性发作，如慢性支气管炎急性发作；第二，藻酸盐会导致变态免疫性疾病，如弥漫性泛细支气管炎。临床上许多顽固性、难治性感染可能均与形成菌膜有关。本文的实验结果阐述了菌膜的形成过程、致病机制，包括病态免疫机制。此外，也详细说明了大环内酯类（１４、１５员环）在治疗菌膜病中的特别作用。

保妇康栓联合壳聚糖抗菌膜对宫颈上皮内瘤变患者行宫颈锥切术后疗效及相关指标的影响

目的:探讨保妇康栓联合壳聚糖抗菌膜对宫颈上皮内瘤变(CIN)患者行宫颈锥切术后疗效及相关指标的影响。方法:200例拟行宫颈锥切术的CIN患者随机分为对照组(100例)和观察组(100例)。两组患者均于月经干净2~7 d后行宫颈锥切术;术后,对照组患者给予壳聚糖抗菌膜1片,以无菌操作杆推入阴道并贴敷于创面,以纱块进行填塞,每2 d更换1次;观察组患者在对照组治疗的基础上给予保妇康栓1粒,阴道置入,每日1次。两组疗程均为2周。观察两组患者的临床疗效,创面愈合时间、阴道排液时间,治疗前后的炎症因子[白细胞介素(IL)-4、IL-10、肿瘤坏死因子(TNF)-α]水平,记录术后并发症及不良反应发生情况。结果:观察组患者总有效率显著高于对照组,创面愈合时间和阴道排液时间均显著短于对照组,术后并发症发生率显著低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组患者炎症因子水平均显著低于同组治疗前,且观察组显著低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。两组患者不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:宫颈锥切术后,保妇康栓联合壳聚糖抗菌膜治疗CIN的疗效显著,可有效提高术后患者创面愈合效果,降低炎症反应水平及术后并发症发生率,且不增加不良反应的发生。

杀灭表面粘附菌膜中硫酸盐还原菌的研究

硫酸盐还原菌（ＳｕｌｆａｔｅＲｅｄｕｃｉｎｇＢａｃｔｅｒｉａ，简称ＳＲＢ）的腐蚀产物ＦｅＳ覆盖在钢铁表面，为细菌提供了保护良好的繁殖场所，使试片表面菌膜中的ＳＲＢ菌很难被杀死。从试片表面菌膜接种的ＳＲＢ菌可能已获得了抗药性，比从菌液中接种的ＳＲＢ菌难杀死。不同种类材料上ＳＲＢ菌的成膜厚度不同，杀菌剂的作用效果也不同，较薄的膜内的ＳＲＢ菌较容易杀死。

不同壳聚糖抗菌膜对草鱼保鲜效果的比较

试验比较了不同壳聚糖抗菌膜对草鱼鱼片的保鲜效果,以壳聚糖作为成膜材料,以葱、姜、蒜乙醇提取液作为抗菌剂,制备了4种涂膜液(壳聚糖、壳聚糖+葱、壳聚糖+姜、壳聚糖+蒜),以蒸馏水作为对照,对草鱼鱼片浸渍涂膜后进行冷藏保存(8℃),分别在冷藏0、3、6天时取样,对鱼片进行感官分析,测定鱼片的细菌总数、挥发性盐基氮(TVB-N)和pH。试验结果为4种涂膜液组鱼片的感官评分均显著高于对照组,而细菌总数、TVB-N和pH显著低于对照组;壳聚糖+葱、壳聚糖+蒜组的感官评分显著高于壳聚糖组,而细菌总数、TVB-N和pH之显著低于壳聚糖组。试验结果表明,壳聚糖涂膜利于草鱼鱼片的贮藏,添加葱、蒜提取液可提高壳聚糖涂膜的保鲜效果。

抗菌塑料对其表面菌膜形成的抑制作用研究

目的研究抗菌塑料的抗菌效果和在菌液中对菌膜形成的抑制作用。方法采用试管稀释法观察抗菌塑料,对临床分离的常见致病菌株的抑菌效果和抗菌谱;活菌平板计数法及扫描电镜判断两种材料表面菌膜的形成。结果抗菌塑料对铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌等临床常见致病菌具广谱抗菌作用;菌膜形成可分为沉积、黏附、繁殖和菌膜形成4个阶段,抗菌塑料在菌膜形成前就可以显著抑制致病菌生长,从而抑制菌膜形成,扫描电镜结果证实抗菌塑料表面未见菌膜形成。结论抗菌塑料对临床常见致病菌具广谱抗菌、抑菌作用,可抑制菌膜形成,具抗菌作用的医用导管可为防治医用导管相关感染提供了新的途径。

阿魏酸-胶原蛋白抗菌膜在腊肠保鲜中的应用

以胶原蛋白为成膜基材,通过添加阿魏酸,并辅以甘油以及海藻酸钠等物料,利用胶原蛋白分子结构特点以及其他添加物质的性能构效关系,流延制备出阿魏酸-胶原蛋白抗菌膜。通过牛津杯法测得所得膜对革兰氏阴性菌（大肠杆菌）和革兰氏阳性菌（葡萄球菌）的抑菌圈直径为17-22 mm,表现出很强的抑菌能力。将该膜应用于腊肠保鲜中,通过定期对细菌总数、TVB-N值、pH值进行测定,并以腊肠的感官评分为基础,进行肉制品的鲜度分析,探索出阿魏酸-胶原蛋白抗菌膜对肉制品的货架期的影响规律,并与空白组和胶原蛋白膜对照,结果发现,在腊肠上涂覆阿魏酸-胶原蛋白抗菌膜,可有效地隔绝微生物的侵入途径,延缓了食品成分的化学变化,将腊肠的货架期延长8.5天。

肉桂/柠檬草精油抗菌膜对甜樱桃的保鲜效果

目的制备一种以肉桂精油柠檬草精油为防腐保鲜剂,聚乙烯醇为基材的抗菌膜,并探索其在常温条件下(温度为(27±2)℃,相对湿度为(40±5)%)对甜樱桃的保鲜效果。方法采用GS-MS分析肉桂精油和柠檬草精油的化学成分,将肉桂精油与柠檬草精油与吐温-80、大豆卵磷脂、玉米淀粉、聚乙烯醇采用刮膜的方式制备成抗菌膜,并测试其针对根霉等4种霉菌的抑菌圈直径;通过测试甜樱桃的感官品质、腐烂率、菌落总数、质量损失率、可溶性固形物含量等指标来评价抗菌膜对甜樱桃的保鲜效果。结果肉桂精油最主要的成分是反式肉桂醛,峰面积比例为83.09%,柠檬草精油的主要成分包括橙花醛(28.45%)、柠檬醛(22.94%)、D-柠檬烯(22.31%)。精油体积分数为3%的抗菌膜对根霉、灰霉、青霉、交链孢霉的抑菌圈直径分别为35,40,80,50 mm,该抗菌膜对甜樱桃表面易造成损伤,反而加速了甜樱桃的腐烂,不利于其保鲜。体积分数为2%的复配精油抗菌膜可有效降低甜樱桃在贮藏期的腐烂率和菌落总数,显著优于其他各处理组(P<0.05),并可较好地保持其外观品质,对可溶性固形物含量无明显影响。结论体积分数为2%的肉桂柠檬草复配精油抗菌膜可有效维持甜樱桃的品质,延长其贮藏期3~4 d。