基本信息
- 项目名称：
- O-羧甲基壳聚糖的制备及对黑曲霉生长的影响
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 制备水溶性的壳聚糖衍生物，解决了壳聚糖难溶于水的问题。对水溶性O-羧甲基壳聚糖抑菌性能和机理有了较为深入的认识,将有助于拓宽在医学、食品工业等领域中的应用。 本实验设计合理、数据真是可信，可为这一领域的研究提供一定的参考，且所以实验平行三次，并设立对照，提高了实验的全面性和系统性；可利用的设备和仪器均为先进的精密仪器，且可控制在无菌的操作环境下进行实验。
- 详细介绍：
- 壳聚糖(CTS)是甲壳素脱乙酰化的产物, 能有 效抑制细菌和真菌的生长。此外, 与一般抑菌剂相比, 壳聚糖具有抑菌活性高、广谱、杀灭率高及对哺乳动物细胞毒性低等优点。由于壳聚糖只能溶解于酸性溶剂, 这极大地限制了它的应用范围，因此, 制备能溶解于酸性和碱性生理环境的壳聚糖衍生物具有十分重要的意义。 本研究证明，OCMC和黑曲霉作用第1天，可以有效的抑制或延迟菌落的生长。OCMC质量浓度为1.0mg/mL时，对黑曲霉生长的抑制能力最强；随着作用时间的延长，在透明圈内长出的菌落数逐渐增多，且较外围黑曲霉生长更加旺盛；当作用第4 天时，有大量孢子出现。结果表明：OCMC初始与黑曲霉作用能够抑制、延迟菌落的生长，随着作用时间的延长，能够刺激黑曲霉孢子的形成，使黑曲霉的生长相对更加旺盛。 壳聚糖和OCMC与ct-DNA之间发生相互作用，导致ct-DNA双螺旋结构被破坏，抑菌机理还有待进一步的研究。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 由于壳聚糖只能溶解于酸性溶剂, 这极大地限制了它的应用范围，因此, 制备能溶解于酸性和碱性生理环境的壳聚糖衍生物具有十分重要的意义。目前，对于壳聚糖及其衍生物抑菌性能的研究，主要集中在对细菌的抑制，而对抑制真菌生长的研究较少。黑曲霉属半知菌亚门真菌，能使水分较高的粮食霉变。本实验拟合成水溶性O-羧甲基壳聚糖，研究其对黑曲霉生长的影响，旨在为明确壳聚糖及其衍生物的抑制真菌机理提供参考。
科学性、先进性及独特之处
- 所以实验平行三次，并设立对照，从而提高了实验的全面性和系统性；可利用的设备和仪器均为先进的精密仪器，且可控制在无菌的操作环境下进行实验。目前对壳聚糖及其衍生物抑菌性能的研究还处于探索阶段。本实验设计合理、数据真是可信，可为这一领域的研究提供一定的参考。
应用价值和现实意义
- 制备水溶性的壳聚糖衍生物，解决了壳聚糖难溶于水的问题。对水溶性O-羧甲基壳聚糖抑菌性能和机理有了较为深入的认识,将有助于拓宽在医学、食品工业等领域中的应用。
学术论文摘要
- 含有碱基声色团双螺旋结构的DNA分子，其UV-vis吸收光谱在波长260nm附近有一强的吸收峰，某些小分子亦有吸收谱带，可根据相互作用前后DNA或其他分子吸收谱带的变化对二者相互作用模式进行判断。对DNA的吸收光谱来说，如果导致分子的轴向变化即其构象变化，则产生减色效应及红移现象，且作用越强减色效应越明显；如果导致DNA双螺旋结构的破坏，则产生增色效应。对于外来分子的特征吸收谱带，若该分子与DNA发生嵌插作用，则该分子的吸收光谱发生减色效应和红移现象，且作用越强减色效应越明显；若该分子与DNA发生静电作用，紫外吸收光谱峰将出现较小的红移，且减色效应不明显。 配制1.0mg/mL的DNA贮备液,其纯度为A260nm/A280nm=1.87。如图3所示，壳聚糖和OCMC在波长260nm附近没有紫外吸收，ct-DNA在波长260nm附近有一强的吸收峰。随着壳聚糖或OCMC的加入，其吸收峰强度与ct-DNA吸收峰强度相比明显增强。结果表明壳聚糖和OCMC与ct-DNA之间发生相互作用，导致ct-DNA双螺旋结构被破坏。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 本实验设计合理、数据真是可信，可为这一领域的研究提供一定的参考。
参考文献
- UV2450紫外可见分光光度计（日本岛津），Spectrum One B 傅里叶红外分光光度计 Perkin Elmer公司。 中国CNKI学术总库、ACS数据库、Elsevier数据库、Blackwell数据库、Springer LINK 全文电子期刊数据库、Wiley intersicence(约翰威立)数据库。
同类课题研究水平概述
- 壳聚糖是人类认识较晚而自然界蕴藏量又极为丰富的天然资源，直到今天它的很多奥妙还有待人们去开发，是自然界唯一带有阳离子的可食用纤维，对调节人体机能有着极其重要的作用，因而日益引起人们的关注。 一九七七年在美国波士顿召开第一届国际甲壳质学术研讨会以来，各项工作专家学者对壳聚糖的研究十分活跃。各种以壳聚糖为新型生物材料的专利相继问世，目前壳聚糖及其衍生物已在很多国家广泛用于农业、化工、食品、医疗保健、日用化工、印染、生物工程等领域。自八十年代未开始，壳聚糖在医学、食品、农业、生物制品等方面的应用有了突破性进展，日本鸟取大学以壳聚糖为原料，制成壳聚糖凝胶衍生物，已作成降低胆固醇，甘油，酯及降低血液粘度，防止血栓生成的药品，药效颇佳。 我国壳聚糖也有四十余年的研究历史，起初主要以助剂的形式应用于国内印染行业。七十年代末我国壳聚糖的研究进入了新的阶段，国内大部分省市在有关专家学者的指导下恢复了壳聚糖的工业生产每年总产量约二、三百吨，产品大多为工业级产品，为国内经济做出了很大的贡献。1996年年底，我国首届甲壳质学术研讨会在北京召开，盛况空前，这又标志着我国壳寡糖的研究进入了新的历史时期。目前壳聚糖研究的特点是各地医学专家积极参与，并逐步形成主体。研究的重点也从其性质、结构、资源、应用等集中转为将其制成机能性食品，以便怎样更好地为人类自身健康服务。 全国各地在陆续成立的以医学专家为主体的甲壳质协会、研究会，各省市的甲壳质学术研讨会，报告会相继召开，预计本世纪末至下世纪初有关壳聚糖的研究在以下几个方面将有新的作为。一是开发壳聚糖的新资源、新工艺、新产品。如利用硅藻等新资源提取壳聚糖。二是从专利转化为生产力。壳聚糖的应用广泛，遍及各个领域，但不够普及。如何从专利成果转变为生产力现实，这是一个大跨度的飞跃。三是可能从保健食品转化为有一定疗效的药品，这也是一个大的飞跃。 对于壳聚糖及其衍生物抑菌性能的研究，目前主要集中在对细菌的抑制，而对抑制真菌生长的研究较少，还处于探索阶段。与一般抑菌剂相比,壳聚糖具有抑菌活性高、广谱、杀灭率高及对哺乳动物细胞毒性低等优点，然而，壳聚糖只能溶解于酸性溶剂,这极大地限制了它的应用范围,因此制备能溶解于酸性和碱性生理环境的壳聚糖衍生物具有十分重要的意义。
