Page 14 - 《精细化工》2023年第3期
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·470·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 40 卷

            物膜的抑制率分别为 98.8%、88.8%和 90.5%。MELO
            等 [51] 将辣根过氧化物酶（HRP）固定化壳聚糖纳米
            粒子和壳聚糖/聚乙二醇纳米粒子上，固定化效率分
            别为 65.8%和 51.7%，活性回收率分别为 76.4%和
            60.4%，表明壳聚糖纳米粒子作为固定化辣根过氧
            化酶的载体的可行性以及在生物医学应用方面的
            可行性。

                 壳聚糖具有较强的抗菌性，将抗菌酶与壳聚糖
                                                                 图 5  LBL 薄膜涂层纤维素垫的制作流程示意图              [60]
            结合，二者协同抗菌使固定化抗菌酶的壳聚糖抗菌
                                                               Fig. 5    Schematic diagram of manufacturing process  of
            材料具有高活性和强抗菌性。但是，壳聚糖自身成                                    LBL film coated cellulose pad [60]
            膜性差，抗菌酶单独与壳聚糖成膜较难应用，一般
                                                               2.1.3   固定化抗菌酶的淀粉抗菌材料
            将壳聚糖与其他材料如层状硅酸盐共同固定化抗菌
                                                                   淀粉是一种可再生的、可降解的碳水化合物，
            酶，或者将壳聚糖制成凝胶状、纳米粒子形态以增
                                                               主要存在于植物中，植物通过光合作用形成淀粉                     [62] 。
            大壳聚糖的比表面积，增大固定化酶的负载率，达
                                                               天然淀粉在性能上并不能满足市场的需求，为了让
            到高效抗菌的目的。因此，得到固定化酶壳聚糖抗
                                                               淀粉具有更好的性能和广泛的用途，需要对天然淀
            菌材料在满足抗菌酶具有高负载率和高活性的前提
                                                               粉进行一些特定的化学、物理或酶解的改性处理，
            下，既需要考虑抗菌酶与载体的结合方式，也要考
                                                               如乙酰化淀粉、改性淀粉、羧甲基淀粉                  [63] 等。改性
            虑壳聚糖的形态结构。
                                                               淀粉更能满足固定化酶的需要，是一种天然固定化
            2.1.2   固定化抗菌酶的纤维素抗菌材料
                                                               酶载体。MOHAMED 等       [64] 使用 S-1-氨基-3-氯丙烷-2-
                 纤维素是植物细胞壁的主要结构部分，是自然
                                                               醇为醚化试剂使淀粉醚化生成醚键，得到阳离子玉
            界中大量存在的天然生物高分子材料，具有广泛的
            适用性    [52] 。通过对纤维素进行羧基化改性            [53] 、硝化     米淀粉（CMS），以吸附的方式固定 HRP。固定化
            改性  [54] 、酯化改性   [55] 、接枝改性等    [56] 得到纤维素改        效率最高可达 91%，固定化酶重复使用 10 次，剩余
                                                       [57]
            性材料，其中包括纤维素基复合材料、纤维素衍生物 、                          活性 65%。CMS 是一种化学改性淀粉，具有与天然
            纤维素纳米纤维等         [58] ，生物降解高分子材料是固定                淀粉不同的理化性质，并且具有一定的抗菌性能                     [65] 。
            化酶的良好载体。ZHANG 等            [59] 将带正电荷的 Lys         EL-NAGGAR 等    [66] 以 3-氯-2-羟基丙胺为醚化剂制
            和带负电荷的果胶用逐层（LBL）自组装技术交替                            备阳离子化微孔淀粉（CMPS），同样以吸附的方式
            沉积在纤维素纳米纤维垫的表面上，该抗菌衬垫对                             固定 HRP。在 pH=6.0 和 100 个单位酶量（在最适
            大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长抑制区的平均直                             条件下，1 min 内将 1 μmol 底物转化为产物的酶量
            径分别为 6.7 和 8.6 mm。同样，ZHOU 等           [60] 也通过     定义为 1 个单位）的条件下，100 mg CMPS 的固定
            LBL 技术将带负电的金纳米粒子（GNPs）和带负电                         化效率最高（86%）。重复使用 10 次后，HRP 保留
            的 Lys 交替沉积在带负电的纤维素垫上，其制备工                          了初始活性的 66%。CHEN 等          [67] 用葡糖淀粉酶和 α-
            艺示意图如图 5 所示。复合纳米纤维抗菌垫的层                            淀粉酶处理玉米淀粉制备微孔淀粉生物吸附剂，然
            数达到 5.5 层时对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生                           后固定天然生物活性的漆酶，微孔淀粉的吸附率为
            长抑制区平均直径分别达到 10 和 12 mm。HU 等                [61]   10%~38%。
            将 Lys 添加到羧甲基纤维素薄膜中，与纯羧甲基纤                              目前，以淀粉为固定化抗菌酶载体的研究不多，
            维素薄膜相比拉伸强度可提高 25.4%，耐水性提高                          但是淀粉自身优异的性能使得淀粉在固定化抗菌酶
            了 15.38%，并对两种常见食源性病原菌具有抑制                          上具有良好的应用前景。但是淀粉的耐水性和机械
            作用。                                                性能差，根据现有研究报道，天然淀粉或者改性淀
                 将抗菌酶添加到纤维素溶液中得到的酶型释放                          粉仍不能满足工业中固定化酶的生产和应用要求，
            杀菌材料，抗菌酶的添加除了会增加纤维素材料的                             需要进一步研究改性淀粉作为固定化抗菌酶载体对
            抗菌性，也会提高纤维素材料的机械性能。但是这                             其抗菌性能和抗菌酶活性的提升。
            种以物理方法固定化抗菌酶的纤维素抗菌材料不能                             2.1.4   固定化抗菌酶的海藻酸盐抗菌材料
            控制抗菌酶的负载量与分散效果，进而无法确定固                                 海藻酸盐是一种多酸的阴离子盐，由两个酸残
            定化抗菌酶纤维素抗菌材料的抗菌效果，以及抗菌                             基 α-l-古洛糖醛酸和 β-d-甘露糖醛酸通过 1,4-糖苷键
            时效性。因此，需要进一步探讨抗菌酶负载性与纤                             连接而成    [68-69] 。由海藻酸盐制成的凝胶具有生物相
            维素抗菌材料性能之间的关系。                                     容性、生物可降解性、无毒、低成本等优点。海藻
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