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纳米材料抑菌作用及机理的研究

作　者: 孔彬彬
导　师: 于同立；郝鲁江
学　校: 山东轻工业学院
专　业: 发酵工程
关键词: 纳米银 TiO2 抑菌机理最小抑菌浓度
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本课题以五种细菌和两种酵母菌为受试菌株,测试了两种纳米材料的抑菌、抗菌性能,利用环境扫描电镜观察纳米材料对受试菌株的杀灭过程,在微观层次上认识杀菌机理。利用抑菌圈法定性测定了纳米银和纳米TiO₂的抗菌效果,证明了两种材料均具有广谱抗菌效果;测定了纳米银和纳米TiO₂的最小抑菌浓度（MIC）和最大杀菌浓度（MBC）,两者基本相同。它们对细菌的最小抑菌浓度是200μg/L,对啤酒酵母的最小抑菌浓度是400μg/L;在最大杀菌浓度（MBC）方面,对细菌的为107 cfu/mL,对酵母菌为105cfu/mL。纳米银和纳米TiO₂对G+菌的抑制作用最强,对芽孢杆菌作用次之,对G-菌的作用稍弱,对酵母菌的作用相对最弱。究其原因,这可能与有无芽孢以及各种类型的菌体的细胞壁和细胞膜的不同结构有关系。两种纳米材料的抗菌效果与其浓度和作用时间成正比,浓度越高,作用时间越长,作用效果越好。在细菌的最小抑菌浓度200μg/L下,在18个小时之内就能将细菌全部杀灭;对酵母菌来说达到相同的效果所需的浓度为400μg/L。另外,纳米银颗粒越小,作用效果越好。未经还原的Ag+的杀菌效果与相同浓度下的纳米银相比差距很大,由此可以判断出Ag+与纳米银的作用机理应该是有较大区别的。纳米TiO₂具有良好的热稳定性,经高温处理后仍然有良好的抑菌效果。利用环境扫描电镜（ESEM）观察了纳米银和纳米TiO₂对受试菌的杀灭过程。在纳米材料作用的初期,首先是从细菌细胞壁开始,其产生的自由基能破坏细胞壁结构,使细胞壁断裂、破损,质膜解体,然后进入胞体内部破坏内膜和细胞组分,使细胞质凝聚,导致细胞内容物溢出,可出现菌体空化现象。

纳米材料抑菌作用及机理的研究

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