CN115812888A - 一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料及制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料及制备方法与应用，采用硫酸对天然凹凸棒土进行改性，运用改性后的凹凸棒土负载抗菌脂肽杆菌霉素D，然后运用单因素试验对改性凹凸棒土负载杆菌霉素D进行条件优化，利用衰减全反射技术及X射线衍射仪技术对所制备的复合材料进行表征。单位条件下，改性凹凸棒土在2h、40℃条件下能够负载367.97mg/L以上的杆菌霉素D，负载率高达93.13％。同时，单位条件下的复合材料在2h、50℃能够去除11.08ppb的黄曲霉毒素B1，去除率可达80％以上。本发明所制备的复合材料既能够抗菌，又能够去除真菌毒素，且稳定性好，应用范围广，解决了无机类材料的抗菌性能较差与有机类材料的稳定性差，不耐酸碱，易氧化等局限性问题。
Description
技术领域
本发明涉及生物材料技术领域，特别涉及一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料及制备方法与应用。
背景技术
随着人们生活水平的提高和对健康生活重视程度的增加，人们对生活环境及卫生保健的需求也越来越高，特别是针对食品安全方面，如何吃的安心，吃的放心，成为了大多数人所考虑的首要问题。而无处不在的有害真菌是危害食品安全的主要原因。因此抗菌剂的研究与发展越来越得到人们的关注。
杆菌霉素D(Bacillomycin D，BD)是由芽孢杆菌次级代谢产生的天然抗菌脂肽，它是由一个亲水性的七肽和一个疏水性的β-氨基脂肪酸链相连而成的环状脂肽(Anti-toxicogenic fungi and toxin-reducing effects of bacillomycin D in combinationwith fungicides.Toxicon，2022，216，107-113.)。杆菌霉素D具有良好的抗真菌、抗肿瘤等生物活性(Biological activity of lipopeptides from Bacillus.AppliedMicrobiology and Biotechnology，2017，101(15)：5951-5960)，使得其在食品保鲜、粮食贮藏以及生物医药等方面具有广阔的应用前景(Effect of combined Bacillomycin Dand chitosan on growth of Rhizopus stolonifer and Botrytis cinerea and cherrytomato preservation.Journal of the Science of Food and Agriculture，2020，101(1)：229-239；Microbial lipopeptide supramolecular self-assemblies as amethuosis-like cell death inducer with in vivo antitumor activity.Small，2021，18(3)：e2104034)。
黄曲霉毒素是由黄曲霉和寄生曲霉产生的次级代谢产物，具有高度毒性和致癌性(Relationship between drought and preharvest aflatoxin contamination ingroundnut(Arachis hypogaea L.).World Mycotoxin Journal，2018，11：187-199)。这些真菌可以在生长，收获，干燥，储存和其他过程中感染农作物，包括花生和玉米(Worldwideaflatoxin contamination of agricultural products and foods：From occurrence tocontrol.Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety，2021，20：2332-2381.)。近年来，众多研究热点都集中在预防和控制真菌及真菌毒素的生长上。
凹凸棒土(Attapulgite，ATP，江苏玖川纳米材料科技有限公司)是一种具有层链纤维状结构的结晶水合镁铝硅酸盐粘土矿物，在世界各地广泛存在，价格低廉(Traditionaland new applications for kaolin，smectite，and palygorskite：ageneral overview.Applied Clay Science，2000，17(5)：207-221)。它由两个连续的四面体层和一层2∶1的带状不连续的八面体层组成，晶体内部为疏松多孔状，外表面凹凸相间，边缘具有多个Si-OH键(Effect of pH，ionic strength，temperature and humicsubstances on the sorption of Ni(II)to Na-attapulgite.ChemicalEngineeringJournal，2008，150(1)：188-195)。凹凸棒土的基本结构使其形成一种天然的纳米材料，表现出各种优异的物理化学性质，如吸附性、流变性等(Preparation of well-defined starpolymer from hyperbranched macroinitiator based attapulgite by surface-initiated atom transfer radical polymerization technique.Industrial&Engineering Chemistry Research，2007，46(1)：97-102)，它的吸附性能取决于其较大的比表面积、表面物理化学结构及其离子状态，其吸附作用包括物理吸附、化学吸附和离子交换吸附(Magnetic gamma-Fe2O3-loaded attapulgite sorbent for Hg-0removal incoal-fired flue gas.Energy&Fuel，2019，33(8)：7522-7533)。因此，凹凸棒土被广泛应用于化工、轻工、农业、纺织、建材、地质勘探、铸造、硅酸盐工业、原子能工业、环保及制药等领域，耐酸碱，稳定性好，是一种优良的材料载体，其次，凹凸棒土已被GB 29225-2012列入食品中允许使用的食品加工助剂，凹凸棒土除了在环境中对重金属离子的吸附去除应用外，也逐步的在食品中添加应用。但是其抗菌性能较差(Characterization of a newantibiotic of iturin group：bacillomycin D.J Antibiot(Tokyo).1980；33(10)：1146-9.)，也是一个较为重要的问题。
杆菌霉素D具有良好的抗真菌、抗肿瘤等生物活性(Bacillomycin D：An iturinwith antifungal activity against Aspergillus flavus.Journal of AppliedMicrobiology，2001，90(4)：622-629.)，使得其在食品的保鲜、粮食防腐以及生物医药等方面具有广阔的应用前景(Effect of combined Bacillomycin D and chitosan on growthof Rhizopus stolonifer and Botrytis cinerea and cherry tomatopreservation.Journal of the Science of Food and Agriculture，2020，101(1)：229-239；Microbial lipopeptide supramolecular self-assemblies as a methuosis-likecell death inducer with in vivo antitumor activity.Small，2021，18(3)：e2104034)。
凹凸棒土是由美国农业部批准的，AAFCO认可，并通过了美国农业部的审核。美国食品和药物管理局认可，可用于动物饲料中。凹凸棒土的基本结构使其形成一种天然的纳米材料，因而表现出各种优异的物理化学性质，如吸附性、流变性等，被广泛应用于化工、轻工、农业、纺织、建材、地质勘探、铸造、硅酸盐工业、原子能工业、环保及制药等领域。
现有技术中关于真菌毒素如杆菌霉素D等应用主要是直接应用或是将产杆菌霉素D的菌株直接发酵来达到抑菌效果，由于杆菌霉素D易氧化、稳定性差等缺陷，这可能会导致杆菌霉素D的抑菌效果产生一定的损失。目前，鲜有学者对能够负载杆菌霉素D来改善其稳定性差等缺点的材料方面有所研究。
发明内容
针对背景技术中提到的问题，本发明提供一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料及其制备方法，采用硫酸改性天然凹凸棒土，然后使用改性凹凸棒土负载真菌毒素如杆菌霉素D，并通过共价键的方式将其牢固的结合在表面，制备出一种新型的复合材料，记为H-ATP-BD。本发明所制备的凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料抗菌性能好、稳定性好，解决了杆菌霉素D水溶性差，不耐碱，易氧化，稳定性差等问题，使其能够更好的应用于食品保鲜、粮食贮存等领域。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤(1)：杆菌霉素D的制备：提取杆菌霉素D，将杆菌霉素D用去离子水稀释后，冻干；
步骤(2)用酸性溶液制备改性凹凸棒土；
步骤(3)改性凹凸棒土对杆菌霉素D的负载：取步骤(2)改性的凹凸棒土，加入杆菌霉素D水溶液，负载一段时间后，超声处理，即得到凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料，记为H-ATP-BD。
优选的是，步骤(1)中，杆菌霉素D与去离子水的稀释比例为1∶30-1∶50(v∶v)。杆菌霉素D与去离子水的稀释比例为1∶30-1∶50范围内的任意值，如可以为1∶30，1∶35，1∶40，1∶45，1∶50。
上述任一方案中优选的是，步骤(2)中，酸性溶液为硫酸，硫酸浓度为0.5-4mol/L。硫酸浓度为0.5-4mol/L范围内的任意值，如0.5mol/L，1mol/L，2mol/L，3mol/L，4mol/L。
上述任一方案中优选的是，步骤(3)中，改性凹凸棒土负载杆菌霉素D的过程中，改性凹凸棒土的添加量占0.1％-0.5wt％，负载温度为30-70℃，搅拌速率为300-700r/min，负载时间为0-300min。具体的，改性凹凸棒土的添加量可以占0.1％-0.5wt％范围内的任意值，如0.1％，0.2％，0.3％，0.4％，0.5％；负载温度为30-70℃范围内的任意值，如30℃，35℃，40℃，45℃，50℃，60℃，70℃；搅拌速率为300-700r/min范围内的任意值，如可以为300r/min，400r/min，450r/min，500r/min，550r/min，600r/min，700r/min；负载时间为0-300min，如1min，5min，50min，100min，150min，200min，300min。
上述任一方案中优选的是，步骤(3)中，改性凹凸棒土负载杆菌霉素D的过程中，改性凹凸棒土的添加量为0.2-0.4wt％，负载温度为35-45℃，搅拌速率为450-550r/min，负载时间为100-150min。
上述任一方案中优选的是，步骤(3)中，超声处理条件为40kHz持续30min。
本发明还公开一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料，采用上述所述的制备方法制得。
本发明还公开一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料在去除真菌毒素方面的应用。
优选的是，所述真菌毒素至少包括黄曲霉素和/或黑曲霉素和/或杆菌霉素中的一种或几种。
上述任一方案中优选的是，黄曲霉素具体为黄曲霉毒素B1，杆菌霉素为杆菌霉素D。
优选的是，凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料在去除除黄曲霉素和/或黑曲霉素时的应用方法为：预先准备好除黄曲霉素和/或黑曲霉素的母液，在烧杯中分别加入除黄曲霉素和/或黑曲霉素溶液和上述所述的制备方法制得的的凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料。
黄曲霉素具体为黄曲霉毒素B1，本申请分别从不同初始浓度的黄曲霉毒素B1、不同复合材料的添加量、不同去除时间、不同去除温度下该复合材料对黄曲霉毒素B1的去除效果进行了研究。
本发明公开了一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料的制备方法及应用，采用硫酸对天然凹凸棒土进行改性，运用改性后的凹凸棒土(无机)负载抗菌脂肽杆菌霉素D(有机)，然后运用单因素试验对改性凹凸棒土负载杆菌霉素D进行条件优化，利用衰减全反射技术及X射线衍射仪技术对所制备的复合材料进行表征。
有益效果
1、本发明采用硫酸改性天然凹凸棒土，去除了其含有的一些碳酸盐类的杂质，增加了它的表面吸附位点，高效的提升了负载效果，然后使用改性凹凸棒土负载杆菌霉素D，并通过共价键的方式将其牢固的结合在表面，制备出一种新型的复合材料(记为H-ATP-BD)。单位条件下，改性凹凸棒土在2h、40℃条件下能够负载367.97mg/L以上的杆菌霉素D，负载率高达93.13％，且制备的复合材料与杆菌霉素D对霉菌的抑制效果无显著性差异。其次，杆菌霉素D通过共价键结合的方式固定于改性凹凸棒土的表面，具有较强的抗解吸能力。同时，单位条件下的复合材料在2h、50℃能够去除11.08ppb的黄曲霉毒素B1，去除率可达80％以上，本发明所制备的复合材料抗菌性能好、稳定性好，解决了杆菌霉素D水溶性差，不耐碱，易氧化，稳定性差等缺点，使其能够更好的应用于食品保鲜、粮食贮存等领域。
2、本发明以天然凹凸棒土为优良载体，采用硫酸进行改性后高效的负载了杆菌霉素D，制备出一种既能够有着良好的抗真菌活性，又能够去除真菌毒素的复合材料。为解决被真菌毒素所侵染的食物提供了切实可行的一项技术。
3、采用本发明的方法制备的改性凹凸棒土对杆菌霉素D有着良好的负载效果，单位改性凹凸棒土对杆菌霉素D的最大负载量可以达到367.97mg/L，负载率能够达到93.13％。且改性凹凸棒土对杆菌霉素D的负载方式为通过共价键结合的化学吸附，较物理吸附而言，其负载效果是牢固且稳定的，降低了负载后会发生脱落的风险。
4、采用本发明的方法所制备的复合材料对黄曲霉毒素B1也有着良好的去除效果，单位复合材料对黄曲霉毒素B1的去除量可达11.08ppb，去除率达到80％以上，且该复合材料绿色，易清除。
5、本发明制备的方法为有机(杆菌霉素D)/无机(改性凹凸棒土)复合的方式。可使有机材料与无机材料二者优势互补，且制备的复合材料兼具凹凸棒土与杆菌霉素D的优点。
6、本发明制备的可以负载杆菌霉素D的改性凹凸棒土的方法中，成本低廉，制备方法简单，不会造成环境污染和资源浪费。且凹凸棒土矿产资源极为丰富，已属于食品级添加剂，可直接应用于粮食贮藏、果蔬保鲜、动物饲料及生物医药中。
7、本发明所制备的复合材料既能够抗菌，又能够去除真菌毒素，且稳定性好，应用范围广，解决了无机类材料的抗菌性能较差与有机类材料的稳定性差，不耐酸碱，易氧化等局限性问题。其次，采用本发明的制备方法所制备出的复合材料，制备价格低廉，不使用有机溶剂，不易引发二次污染，不污染环境。
附图说明
图1为本发明的凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料制备方法的流程图；
图2为本发明制得的改性凹凸棒土的ATR图；A为天然凹凸棒土与改性凹凸棒土的ATR图，B为凹凸棒土负载杆菌霉素D后的ATR图；
图3为本发明制得的改性凹凸棒土的SEM图；A为天然凹凸棒土，B为0.5mol/L硫酸改性的凹凸棒土，C为1mol/L硫酸改性的凹凸棒土，D为2mol/L硫酸改性的凹凸棒土，E为4mol/L硫酸改性的凹凸棒土；
图4为本发明中不同单因素实验对改性凹凸棒土负载杆菌霉素D的变化趋势图；图A为不同浓度的硫酸改性凹凸棒土对负载杆菌霉素D的影响；图B为改性凹凸棒土添加量不同对负载杆菌霉素D的影响；图C为不同温度对负载杆菌霉素D的影响；图D为不同负载时间对负载杆菌霉素D的影响；图E为不同杆菌霉素D的起始浓度对负载的影响。
图5为本发明经单因素优化后所制得的复合材料的XRD图；
图6为本发明经单因素优化后所制得的复合材料对黄曲霉的抑菌试验；
图7为本发明经单因素优化后所制得的复合材料对黑曲霉的抑菌试验；
图8为本发明经单因素优化后所制得的复合材料对黄曲霉毒素B1的去除实验；图A为不同黄曲霉毒素的浓度对去除的影响；图B为复合材料添加量不同对黄曲霉毒素去除的影响；图C为不同温度对黄曲霉毒素去除的影响；图D为不同去除时间对黄曲霉毒素去除的影响。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在没有特殊说明的情况下，在后续实施例中出现的相关材料均为前序实施例制备获得。
实施例1
一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料制备方法，制备流程图如图1所示，具体的包括：
凹凸棒土的改性：取10g天然凹凸棒土(江苏玖川纳米材料科技有限公司，200目)，加入浓度为0.5-4.0mol/L50mL的硫酸，涡旋混合30s，90℃水浴下搅拌3h，趁热抽滤，用超纯水多次洗涤至中性，放入电热鼓风干燥箱中45℃干燥24h，研磨，过100目筛，得到不同酸改性的凹凸棒土，分别记为0.5M-H-ATP，1M-H-ATP，2M-H-ATP，4M-H-ATP；
图3为本发明制得的改性凹凸棒土的SEM图；A为天然凹凸棒土，B为0.5mol/L硫酸改性的凹凸棒土，C为1mol/L硫酸改性的凹凸棒土，D为2mol/L硫酸改性的凹凸棒土，E为4mol/L硫酸改性的凹凸棒土；
杆菌霉素D的制备：采用龚庆伟等人(Identification of bacillomycin D fromBacillus subtilis fmbJ and its inhibition effects against Aspergillusflavus.Food Control 2014；36(1)：8-14)的方法来提取杆菌霉素D。将杆菌霉素D用超纯水按1∶30(v/v)稀释后，冻干；冻干样品用超纯水复溶后即可得到实验所需杆菌霉素D溶液。
实施例2
取20mg改性前与实施例1中改性后的凹凸棒土，分别加入至5mL杆菌霉素D溶液(实施例1制备)中，涡旋混合30s，在室温下，以500r/min搅拌2h，超声30min，得到了一种负载了杆菌霉素D的凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料。
实施例3
取1mL负载了杆菌霉素D后的改性凹凸棒土(实施例2制备)，在4℃、8000r/min的条件下离心4min；取上清液过0.45μm的无机滤膜，采用龚庆伟等(Identification ofbacillomycin D from Bacillus subtilis fmbJ and its inhibition effects againstAspergillus flavus.Food Control 2014；36(1)：8-14)人的方法利用高效液相色谱仪测定杆菌霉素D的浓度，并计算其负载率。负载率计算公式如下：
式中：c0为杆菌霉素D的初始浓度(mg/L)；ce为负载达到平衡时杆菌霉素D的浓度(mg/L)。
实施例4
取20mg不同酸浓度改性的凹凸棒土，加入至5mL杆菌霉素D溶液(实施例1制备)中，涡旋混合30s，在室温下，以500r/min搅拌2h，超声30min。将负载了杆菌霉素D的凹凸棒土溶液，在4℃、8000r/min的条件下离心4min；取上清液过0.45μm的无机滤膜，采用龚庆伟等人的方法利用高效液相色谱仪测定杆菌霉素D的浓度，并计算其负载率。其中，如图4A所示，较优的选择1mol/L的硫酸浓度来改性凹凸棒土，负载率可达90.30％。
实施例5
取10-50mg的1mol/L的硫酸改性后的凹凸棒土，加入至5mL杆菌霉素D溶液中，涡旋混合30s，在室温下，以500r/min搅拌2h，超声30min。将负载了杆菌霉素D的凹凸棒土溶液，在4℃、8000r/min的条件下离心4min；取上清液过0.45μm的无机滤膜，采用龚庆伟等人的方法利用高效液相色谱仪测定杆菌霉素D的浓度，并计算其负载率。其中，如图4B所示，较优的选择30mg的酸改性凹凸棒土的添加量来负载杆菌霉素D，负载率可达92.51％。
实施例6
取30mg的1mol/L的硫酸改性后的凹凸棒土，加入至5mL杆菌霉素D溶液中，涡旋混合30s，在30-70℃条件下，以500r/min搅拌2h，超声30min。将负载了杆菌霉素D的凹凸棒土溶液，在4℃、8000r/min的条件下离心4min；取上清液过0.45μm的无机滤膜，采用龚庆伟等人的方法利用高效液相色谱仪测定杆菌霉素D的浓度，并计算其负载率。其中，如图4C所示，较优的选择酸改性凹凸棒土在40℃条件下来负载杆菌霉素D，负载率可达92.46％。
实施例7
取30mg的1mol/L的硫酸改性后的凹凸棒土，加入至5mL杆菌霉素D溶液中，涡旋混合30s，在40℃条件下，以500r/min搅拌0-360min，超声30min。将负载了杆菌霉素D的凹凸棒土溶液，在4℃、8000r/min的条件下离心4min；取上清液过0.45μm的无机滤膜，采用龚庆伟等人的方法利用高效液相色谱仪测定杆菌霉素D的浓度，并计算其负载率。其中，如图4D所示，较优的选择酸改性凹凸棒土在400r/min搅拌240min条件下来负载杆菌霉素D，负载率可达93.13％。
实施例8
傅里叶变换红外光谱，扫描电子显微镜和X射线衍射仪等表征实验证明杆菌霉素D是通过化学作用被负载于凹凸棒土的表明上，较好地保护了杆菌霉素D的生物活性，且并未降低杆菌霉素D的抗菌性能。
傅里叶变换红外光谱结果表明本发明的凹凸棒土材料经过酸改性后清除了其自身所携带的一些碳酸盐杂质，有利于后期对杆菌霉素D的负载，如图2A所示。改性凹凸棒土负载杆菌霉素D后的红外光谱图多出了位于1535cm-1附近出现了芳烃碳骨架的伸缩振动吸收峰，表明杆菌霉素D通过共价键的方式牢固的结合至改性凹凸棒土的表面，如图2B所示。
扫描电子显微镜显示本发明中所使用的凹凸棒土材料为微米级的。且随着硫酸对它的改性，其表面孔隙结构呈现先增多再减少的趋势，说明酸浓度过高，可能会使其晶体结构损坏，减少其表面吸附活性位点。表明选取良好的硫酸浓度，更有利于使改性后凹凸棒土负载杆菌霉素D，如图5所示。
X射线衍射仪表征结果显示了负载杆菌霉素D的改性凹凸棒土，其晶体特征峰明显多出了位于2θ＝31.50°和45.27°的杆菌霉素D晶体特征峰。表明杆菌霉素D已经成功的负载于凹凸棒土表面，如图5所示。
实施例9
抑菌实验结果表明所制备的复合材料对于粮食中常见的黑曲霉(A.niger，MK779059.1)，黄曲霉(A.oryzae，MTO93257.1)，具有明显的抑制作用。其中，改性凹凸棒土对黄曲霉和黑曲霉均没有抑菌效果，杆菌霉素D对黄曲霉的抑菌圈大小为(20.95±0.56)mm，采用本发明所制备的复合材料对黄曲霉的抑菌圈大小为(20.30±0.21)mm，如图6所示，杆菌霉素D对黑曲霉的抑菌圈大小为(20.22±0.02)mm，采用本发明所制备的复合材料对黑曲霉的抑菌圈大小为19.70±0.36)mm，如图7所示，均无显著性差异，表明所制备的复合材料是具有良好的抗真菌活性的。
实施例10
取20mg通过上述实施例最优条件所制备的复合材料，加入至5mL不同浓度的黄曲霉毒素B1溶液中，涡旋混合30s，在室温下，以500r/min搅拌2h。取混合液在4℃、6000r/min的条件下离心10min；取上清液过0.22μm的有机滤膜，采用王韶颖(同位素内标-超高效液相色谱-串联质谱法检测花生及其制品中黄曲霉毒素B1及其生物可给性研究.食品安全质量检测学报，2021，12(22)：8643-8650.)等人的方法利用超高效液相色谱-串联质谱法测定黄曲霉毒素B1的浓度，并计算其去除效率。去除率计算公式如下：
式中：C0为黄曲霉毒素B1的初始浓度(ppb)；Ce为去除达到平衡时黄曲霉毒素B1的浓度(ppb)
其中，如图8A所示，随着黄曲霉毒素B1初始浓度的增大，采用本发明所制备的复合材料对黄曲霉毒素B1的去除效率是先增加后减少的趋势，这是因为初始去除时，该复合材料表面具有较多的去除位点，因此，去除效率很高，而随着黄曲霉毒素B1浓度的升高，该复合材料的去除位点逐渐被填充，造成了去除效率的降低。较优的，后续实验采用的黄曲霉毒素B1的浓度为30ppb左右。
实施例11
取10-50mg的复合材料，加入至5mL、36.40ppb的黄曲霉毒素B1溶液中，涡旋混合30s，在室温下，以500r/min搅拌2h。取混合液在4℃、6000r/min的条件下离心10min；取上清液过0.22μm的有机滤膜，采用王韶颖等人的方法利用超高效液相色谱-串联质谱法测定黄曲霉毒素B1的浓度，并计算其去除效率。其中，如图8B所示，较优的选择30mg的复合材料添加量来去除黄曲霉毒素B1，去除率可达52.66％。
实施例12
取30mg的复合材料，加入至5mL、44.15ppb的黄曲霉毒素B溶液中，涡旋混合30s，在50℃下，以500r/min搅拌0-360min。取混合液在4℃、6000r/min的条件下离心10min；取上清液过0.22μm的有机滤膜，采用王韶颖等人的方法利用超高效液相色谱-串联质谱法测定黄曲霉毒素B1的浓度，并计算其去除效率。其中，如图8C所示，较优的选择复合材料去除黄曲霉毒素B1的时间为120min，去除率可达66.49％。
实施例13
取30mg的复合材料，加入至5mL、44.20ppb的黄曲霉毒素B1溶液中，涡旋混合30s，在20-70℃下，以500r/min搅拌2h。取混合液在4℃、6000r/min的条件下离心10min；取上清液过0.22μm的有机滤膜，采用王韶颖等人的方法利用超高效液相色谱-串联质谱法测定黄曲霉毒素B1的浓度，并计算其去除效率。其中，如图8D所示，较优的选择复合材料在50℃条件下来去除黄曲霉毒素，去除率可达89.06％。
本发明提供的一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料及其制备方法，制备的复合材料可以良好的在粮食贮藏、果蔬保鲜及动物饲料中得到应用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤(1)：杆菌霉素D的制备：提取杆菌霉素D，将杆菌霉素D用去离子水稀释后，冻干；
步骤(2)用酸性溶液制备改性凹凸棒土；
步骤(3)改性凹凸棒土对杆菌霉素D的负载：取步骤(2)改性的凹凸棒土，加入杆菌霉素D水溶液，负载一段时间后，超声处理，即得到凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，杆菌霉素D与去离子水的稀释比例为1∶30-1∶50(v∶v)。
3.根据权利要求1所述的一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，酸性溶液为硫酸，硫酸浓度为0.5-4mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，改性凹凸棒土负载杆菌霉素D的过程中，改性凹凸棒土的添加量占0.1％-0.5wt％，负载温度为30-70℃，搅拌速率为300-700r/min，负载时间为0-300min。
5.根据权利要求1所述的一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，改性凹凸棒土负载杆菌霉素D的过程中，改性凹凸棒土的添加量为0.2-0.4wt％，负载温度为35-45℃，搅拌速率为450-550r/min，负载时间为100-150min。
6.根据权利要求1所述的一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，超声处理条件为40kHz持续30min。
7.一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料，采用权利要求1至6任一项所述的制备方法制得。
8.根据权利要求7所述的凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料在去除真菌毒素方面的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述真菌毒素包括黄曲霉素和/或黑曲霉素和/或杆菌霉素中的一种或几种。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202211741876.2A CN115812888A (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料及制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211741876.2A CN115812888A (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料及制备方法与应用 |
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| CN202211741876.2A Pending CN115812888A (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种凹凸棒土/抗菌脂肽复合材料及制备方法与应用 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114774498A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-07-22 | 南京财经大学 | 一种用硅藻土固定芽孢杆菌发酵生产杆菌霉素d的方法 |
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| US6183736B1 (en) * | 1998-04-07 | 2001-02-06 | Usda/Ars Southern Regional Research Center | Small peptides with antipathogenic activity, treated plants and methods for treating same |
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-
2022
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| CN114774498A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-07-22 | 南京财经大学 | 一种用硅藻土固定芽孢杆菌发酵生产杆菌霉素d的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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