CN113951280A - 一种具有抗菌特性溶菌酶-多糖纳米复合物的制备方法 - Google Patents

一种具有抗菌特性溶菌酶-多糖纳米复合物的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113951280A
CN113951280A CN202111358055.6A CN202111358055A CN113951280A CN 113951280 A CN113951280 A CN 113951280A CN 202111358055 A CN202111358055 A CN 202111358055A CN 113951280 A CN113951280 A CN 113951280A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lysozyme
polysaccharide
nano
composite
antibacterial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111358055.6A
Other languages
English (en)
Inventor
方勇
丁俭
朱益清
李彭
罗谢琪
樊凤娇
孙昕旸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Finance and Economics
Original Assignee
Nanjing University of Finance and Economics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Finance and Economics filed Critical Nanjing University of Finance and Economics
Priority to CN202111358055.6A priority Critical patent/CN113951280A/zh
Publication of CN113951280A publication Critical patent/CN113951280A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/50—Isolated enzymes; Isolated proteins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/22—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing ingredients stabilising the active ingredients

Abstract

本发明涉及一种具有抗菌特性溶菌酶‑多糖纳米复合物的制备方法，以溶菌酶和多糖为原料，利用高压均质和碱液联合处理技术，制备溶菌酶‑多糖纳米复合物并维持溶菌酶较高活性。与未添加多糖保护的溶菌酶相比，多糖的加入可以保护溶菌酶结构不被破坏，而且制备的溶菌酶‑多糖纳米复合物粒径均一、分散性好和抑菌活性高。该方法操作简单、成本低廉，可在短时间内实现纳米抗菌复合物的大量制备。

Description

一种具有抗菌特性溶菌酶-多糖纳米复合物的制备方法
技术领域
本发明属于食品加工及抗菌保鲜技术领域，具体涉及一种具有抗菌特性溶菌酶-多糖纳米复合物的制备方法。
背景技术
溶菌酶又称胞壁质酶，是一种广泛存在于人和动物体内的天然抗菌物质，1992年，世界卫生组织和***粮农组织认定溶菌酶为无毒、无害和安全的食品添加剂。随后，溶菌酶被用于保存各种食品延长保质期。已知溶菌酶主要通过破坏细菌和真菌细胞壁中的β-1，4糖苷键而使细菌裂解死亡。溶菌酶在应用过程中，由于贮藏过久或贮藏条件不利，会使酶活不同程度的降低，稳定性与活性变差。
多糖是一类在自然界中分布极广、分子结构复杂的糖类物质。天然的多糖由于具有良好的生物相容性和可降解性，被广泛应用于食品、生物医药等领域。研究表明，在碱性条件***离子多糖带有大量负电荷，可以通过静电相互作用缠绕在带正电荷的溶菌酶分子表面。溶菌酶-多糖复合物的形成，有利于提高溶菌酶在不同环境条件下的稳定性。
溶菌酶-多糖复合物的粒径越小，越有利于溶菌酶与细菌细胞壁接触，从而提高溶菌酶的杀菌效率。高压均质处理是一种传统的非热处理技术。它具有加工条件温和，处理时间短等特点。高压均质不影响溶菌酶活性，而且可以降低复合物颗粒尺寸，提高颗粒稳定性。因此，通过高压均质技术制备溶菌酶-多糖纳米抗菌复合物是一种提高溶菌酶稳定性与活性的有效方法，对于拓宽溶菌酶在食品行业中的应用具有重要意义。
发明内容
本发明目的是为解决溶菌酶在杀菌过程中稳定性与活性较差的问题，提供了一种溶菌酶-多糖纳米抗菌复合物及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种溶菌酶-多糖纳米抗菌复合物，利用溶菌酶与多糖之间的静电相互作用，通过高压均质法制备得到，纳米抗菌复合物的粒径为200nm，溶菌酶的酶活提高25％以上。
优选地，所述多糖为羧甲基纤维素、卡拉胶、黄原胶、果胶中的一种。
更优选地，所述多糖为羧甲基纤维素。
同时提供一种溶菌酶-多糖纳米抗菌复合物的制备方法，溶菌酶和多糖溶液混合后，用氢氧化钠调节至碱性，然后在高压均质的条件下制备，滤膜除去杂质后真空冷冻干燥，得到溶菌酶-多糖纳米抗菌复合物干粉。
优选地，最终的反应体系中，混合溶液pH值为10～11，溶菌酶、多糖的比例为1～4g/L∶0.2～2g/L。
优选地，高压均质的均质压力为10～40MPa、均质时间为3～15min。
优选地，滤膜的孔径为0.6～0.8μm，真空冷冻干燥的真空度为5～20Pa、温度为-40～-60℃、时间为24～72h。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明利用溶菌酶与多糖之间的静电相互作用制备抗菌复合物，多糖的分子链缠绕在溶菌酶分子表面，可以保护溶菌酶的结构不被破坏，从而提高了溶菌酶在不同环境条件下的稳定性。
(2)本发明采用高压均质和碱液处理技术，显著降低溶菌酶-多糖复合物的粒径，制备的纳米抗菌复合物粒径为200nm，可有效提高溶菌酶的杀菌效果。
(3)本发明采用的高压均质处理技术，是一种传统的非热处理技术，可以改善蛋白质的功能特性，从而提高了溶菌酶的活性。
(4)本发明采用的制备方法操作简单，制备过程中不添加额外试剂，可在短时间内实现纳米抗菌复合物的大量制备，适宜工业化生产。
附图说明
图1为实施例1～4和对比例1所制备的溶菌酶-羧甲基纤维素纳米抗菌复合物的粒径图；
图2为实施例1～4和对比例1所制备的溶菌酶-羧甲基纤维素纳米抗菌复合物的电位图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
实施例1
(1)将200mg溶菌酶和200mg羧甲基纤维素分别溶于200mL超纯水中，搅拌4h，制得溶菌酶和羧甲基纤维素溶液；
(2)取步骤(1)中的溶菌酶溶液50mL加入到50mL的羧甲基纤维素溶液中，调节混合溶液pH值至10.8，搅拌均匀后得到最终的反应体系；
(3)在最终的反应体系中，利用高压均质机将混合溶液在10MPa的压力下均质5min，使用0.8μm的滤膜过滤除杂，真空冷冻干燥(真空度20Pa、温度-50℃、时间48h)得到溶菌酶-羧甲基纤维素纳米抗菌复合物干粉。
实施例2
(1)将200mg溶菌酶和200mg羧甲基纤维素分别溶于200mL超纯水中，搅拌4h，制得溶菌酶和羧甲基纤维素溶液；
(2)取步骤(1)中的溶菌酶溶液50mL加入到50mL的羧甲基纤维素溶液中，调节混合溶液pH值至10.8，搅拌均匀后得到最终的反应体系；
(3)在最终的反应体系中，利用高压均质机将混合溶液在20MPa的压力下均质5min，使用0.8μm的滤膜过滤除杂，真空冷冻干燥(真空度20Pa、温度-50℃、时间48h)得到溶菌酶-羧甲基纤维素纳米抗菌复合物干粉。
实施例3
(1)将200mg溶菌酶和200mg羧甲基纤维素分别溶于200mL超纯水中，搅拌4h，制得溶菌酶和羧甲基纤维素溶液；
(2)取步骤(1)中的溶菌酶溶液50mL加入到50mL的羧甲基纤维素溶液中，调节混合溶液pH值至10.8，搅拌均匀后得到最终的反应体系；
(3)在最终的反应体系中，利用高压均质机将混合溶液在30MPa的压力下均质5min，使用0.8μm的滤膜过滤除杂，真空冷冻干燥(真空度20Pa、温度-50℃、时间48h)得到溶菌酶-羧甲基纤维素纳米抗菌复合物干粉。
实施例4
(1)将200mg溶菌酶和200mg羧甲基纤维素分别溶于200mL超纯水中，搅拌4h，制得溶菌酶和羧甲基纤维素溶液；
(2)取步骤(1)中的溶菌酶溶液50mL加入到50mL的羧甲基纤维素溶液中，调节混合溶液pH值至10.8，搅拌均匀后得到最终的反应体系；
(3)在最终的反应体系中，利用高压均质机将混合溶液在40MPa的压力下均质5min，使用0.8μm的滤膜过滤除杂，真空冷冻干燥(真空度20Pa、温度-50℃、时间48h)得到溶菌酶-羧甲基纤维素纳米抗菌复合物干粉。
对比例1
(1)将200mg溶菌酶和200mg羧甲基纤维素分别溶于200mL超纯水中，搅拌4h，制得溶菌酶和羧甲基纤维素溶液；
(2)取步骤(1)中的溶菌酶溶液50mL加入到50mL的羧甲基纤维素溶液中，调节混合溶液pH值至10.8，搅拌均匀后得到最终的反应体系；
(3)在最终的反应体系中，将混合溶液用0.8μm的滤膜过滤除杂，真空冷冻干燥(真空度20Pa、温度-50℃、时间48h)得到溶菌酶-羧甲基纤维素纳米抗菌复合物干粉。
综上，将实施例1～4和对比例1制备得到的纳米抗菌复合物干粉溶于磷酸盐缓冲液(0.1mol/L)进行性能测试，其中，溶菌酶的酶活通过以下公式计算：
Figure BSA0000257900600000031
式中：|A1-A2|为450nm处每分钟吸光度的变化，m为酶液的质量(mg)。
表1 实施例1～4和对比例1中溶菌酶的酶活
组别 酶活(U/mg) 相对酶活(％)
实施例1 176.36 25.03
实施例2 179.51 27.26
实施例3 183.27 30.98
实施例4 184.75 29.93
对比例1 148.82 5.50
从对比例1可以看出，羧甲基纤维素的添加对溶菌酶的活性影响不大，溶菌酶的相对酶活为5.50％。该结果表明羧甲基纤维素是一种良好的多糖材料，可用于保护溶菌酶的结构并提高溶菌酶的稳定性。从实施例1～4可以看出，随着高压均质压力的增加，溶菌酶的相对酶活增加到25％以上。该结果表明高压均质是一种有效的加工技术，可以显著提高溶菌酶的活性，增强溶菌酶的杀菌效果。
以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种具有抗菌特性溶菌酶-多糖纳米复合物的制备方法，其特征在于，通过氢氧化钠溶液调节混合物体系为碱性，利用溶菌酶与多糖之间的静电相互作用，结合高压均质法制备得到纳米抗菌复合物，经滤膜除去杂质后进行真空冷冻干燥，得到溶菌酶-多糖纳米抗菌复合物颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗菌特性溶菌酶-多糖纳米复合物的制备方法，其特征在于，所述多糖为羧甲基纤维素、卡拉胶、黄原胶或果胶中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种具有抗菌特性溶菌酶-多糖纳米复合物的制备方法，其特征在于，反应体系pR值为10～11，溶菌酶、多糖的比例为1～4g/L∶0.2～2g/L。
4.根据权利要求1所述的一种具有抗菌特性溶菌酶-多糖纳米复合物的制备方法，其特征在于，高压均质压力为10～40MPa、均质时间为3～15min，滤膜的孔径为0.6～0.8μm，真空冷冻干燥真空度为5～20Pa、温度为-40～-60℃、时间为24～72h，粒径保持在200nm左右。
5.根据权利要求1所述的一种具有抗菌特性溶菌酶-多糖纳米复合物的制备方法，其特征在于，溶菌酶的酶活相对提高25％以上。
CN202111358055.6A 2021-11-16 2021-11-16 一种具有抗菌特性溶菌酶-多糖纳米复合物的制备方法 Pending CN113951280A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111358055.6A CN113951280A (zh) 2021-11-16 2021-11-16 一种具有抗菌特性溶菌酶-多糖纳米复合物的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111358055.6A CN113951280A (zh) 2021-11-16 2021-11-16 一种具有抗菌特性溶菌酶-多糖纳米复合物的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113951280A true CN113951280A (zh) 2022-01-21

Family

ID=79470832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111358055.6A Pending CN113951280A (zh) 2021-11-16 2021-11-16 一种具有抗菌特性溶菌酶-多糖纳米复合物的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113951280A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115736241A (zh) * 2022-12-02 2023-03-07 武汉轻工大学 纳米凝胶的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115736241A (zh) * 2022-12-02 2023-03-07 武汉轻工大学 纳米凝胶的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106829944B (zh) 一种石墨烯复合物、其制备方法和用途
CN108159480B (zh) 一种可注射多糖粘土复合凝胶的制备方法及应用
CN106367455A (zh) 一种微纳米纤维素的制备方法
WO2011004398A4 (en) Preservatives from chitin derivatives
Zhang et al. Efficient enzymatic hydrolysis of chitin into N-acetyl glucosamine using alkali as a recyclable pretreatment reagent
Zhang et al. Magnetic cellulose nanocrystals: Synthesis by electrostatic self-assembly approach and efficient use for immobilization of papain
CN113951280A (zh) 一种具有抗菌特性溶菌酶-多糖纳米复合物的制备方法
CN109206529B (zh) 一种高持水卡拉胶的加工方法
CN110903488A (zh) 壳聚糖@金属有机框架抗菌材料的制备方法
CN107691969B (zh) 一种低分子壳聚糖@银纳米颗粒复合膜及制备方法和应用
KR102534598B1 (ko) 키토산 및 나노 셀룰로오스를 포함하는 가식성 복합 항균비드 및 이의 제조방법
Joseph et al. Conversion of Aquaculture Waste into Biomedical Wealth: Chitin and Chitosan Journey.
CN107698696B (zh) 木薯多糖铁的制备方法
CN109536553A (zh) 一种糖肽纳米硒溶胶的制备方法
Ayeshamariam et al. Antibacterial activity studies of Ni and SnO2 loaded Chitosan beads
Sabu et al. Influence of isolation conditions on the physicochemical and biological properties of chitosan and chitosan oligosaccharides from marine crustacean shell wastes
JPH11343301A (ja) 微粒子セルロースおよびその製造方法
CN115651276A (zh) 含蛋白纳米颗粒的壳聚糖复合膜及其制备方法与应用
Yang et al. Controlled chitosan molecular weight reduction by mechanochemical and aging-based phosphoric acid hydrolysis
CN107670094A (zh) 一种载银纳米材料的绿色制备方法
Huang et al. Ultrasonic-assisted preparation, characterization and antibacterial activity of β-chitosan from squid pens
CN114685695B (zh) 一种改性壳聚糖及其制备方法
CN109609571A (zh) 一种无酸壳寡糖的制备方法
KR101185411B1 (ko) 산과 효소를 이용한 고순도 키틴올리고당의 제조방법
JPH0269502A (ja) 水溶性低分子化キトサンおよびその製造法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication