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由致病微生物引发的流行疾病仍然是重要的公共卫生安全问题,传统的致病菌控制技术手段存在诱发细菌抗性,对人体造成不可逆伤害,设备需求高等限制因素,因此,开发新型价格低廉、无毒或低毒的抗菌剂迫在眉睫。近年来,纳米技术的研究和应用引起了全世界范围的极大兴趣,其中的金属有机框架纳米材料由于其较好的物理特性及较高的生物相容性,在微生物的控制方面的研究应运而生。本文以食源性致病菌金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为模型菌种,通过设计合成两种基于金属有机框架的新型抗菌剂,实现了控制释放、高效杀菌、体内外生物兼容。本论文研究内容和研究结果如下:1.壳聚糖装载的铜基金属有机框架薄膜的制备及其抗菌性能的评估基于壳聚糖对重金属的强吸附螯合作用,采用原位成核的合成方法,设计合成壳聚糖装载的铜基金属有机框架(HKUST-1/CS)。X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)等手段证实了薄膜的成功合成。铜离子释放曲线结果表明,相比Cu2+/CS,HKUST-1/CS的稳定性更高,更有利于储存和控制铜离子的缓慢释放。抑菌圈法和平板涂布法评估制备的抗菌剂的效果,结果表明,HKUST-1/CS抗菌效果随着作用时间的延长而增强,可以实现持久长效杀菌。细菌扫描电镜及活/死细胞荧光染色试验结果表明,随着时间的延长,细菌细胞膜完整性受损程度越高,即该纳米抗菌剂的杀菌效果与反应时间呈正相关。体外毒理学研究表明,当Cu2+/CS浓度为0.1 mg mL-1时,即表现出明显的细胞毒性,而当HKUST-1/CS浓度高达0.4 mg mL-1,仍然没有明显的细胞毒性。HKUST-1/CS抗菌剂可以实现高效持续杀灭细菌,且具有较高的生物相容性,这为铜基金属有机框架类抗菌剂在食品体系中的进一步应用奠定基础。2.装载银离子的金属有机框架过氧化物酶的合成及其抗菌性能评估采用简单的两步合成法构建过氧化物酶装载银离子的抗菌剂,即NH2-MIL-88B(Fe)-Ag。傅里叶变化红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等结构和组成分析结果表明,银离子成功装载于金属有机框架,且对金属有机框架的晶体结构基本无影响。TMB显色试验和荧光光谱捕获羟基自由基试验,证实所合成的纳米抗菌剂具有较好的过氧化物酶活性,且相比于辣根过氧化物酶,其对底物过氧化氢的亲和力更好。平板涂布、细菌扫描电镜及荧光染色试验结果表明,相比于单独的过氧化氢和单独的NH2-MIL-88B(Fe)-Ag,过氧化氢辅助的NH2-MIL-88B(Fe)-Ag杀菌体系显现出更杰出的杀菌效果,其所释放的银离子和产生的羟基自由基具有协同作用,高效损坏细菌形态,破坏细菌细胞膜,导致细菌死亡。体内外细胞毒理学研究结果表明,该杀菌体系具有较高的生物相容性。新型抗菌剂NH2-MIL-88B(Fe)-Ag与过氧化氢相结合,杀菌性能增强,可避免高浓度H2O2或高浓度Ag+的毒副作用以及资源的浪费,为纳米酶在食源性致病微生物的控制应用提供新思路。