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    一種抗菌細菌纖維素及其無氧發酵制備方法和應用技術

    技術編號:44500373 閱讀:7 留言:0更新日期:2025-03-04 18:09
    本發明專利技術提供了一種抗菌細菌纖維素及其無氧發酵制備方法和應用,屬于抗菌材料技術和生物材料技術領域。本發明專利技術通過從廢棄茶渣中提取茶多酚和葡萄糖溶液配置發酵培養基,利用細菌纖維素生產菌在無氧條件下生產細菌纖維素,茶多酚在無氧條件下不具備抑菌活性,同時在無氧條件下實現原位改性細菌纖維素的發酵生產,獲得了具有強抑菌活性、血液相容性好、具有緩釋效果的含茶多酚細菌纖維素膜,該方法解決了長久以來氧氣依賴型抗菌活性改性劑無法用于抗菌細菌纖維素制備的難題,為食品包裝、醫用敷料以及化妝品材料等提供新選擇。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術屬于抗菌材料技術和生物材料,具體涉及一種抗菌細菌纖維素及其無氧發酵制備方法和應用。


    技術介紹

    1、細菌纖維素(bacterial?cellulose,簡稱bc)是由細菌發酵合成的細胞外多糖聚合物,具備高純度、高結晶度、高機械強度等特點,因此可以廣泛應用于醫用敷料、食品、化妝品等領域。然而,細菌纖維素本身不具備應用于食品包裝、醫用敷料領域所需的抗菌性能,因此常需要對細菌纖維素進行改性修飾賦予其抗菌性。

    2、原位改性因其成本低、步驟簡便的特點被廣泛應用于細菌纖維素的原位改性,然而大多數具備抗菌性的改性劑在原位改性過程中對細菌纖維素產生菌株也具有抑菌活性,導致原位改性無法成功或所得細菌纖維素產物性能低下無法使用。目前尚無行之有效的方法解決此問題。


    技術實現思路

    1、有鑒于此,本專利技術的目的在于提供一種抗菌細菌纖維素及其無氧發酵制備方法,利用茶多酚在無氧發酵合成細菌纖維素的過程對細菌纖維素進行原位改性,得到具有抗菌活性的細菌纖維素。

    2、本專利技術提供了一種抗菌細菌纖維素的無氧發酵制備方法,包括以下步驟:

    3、將細菌纖維素生產菌接種至含茶多酚或茶多酚活性成分的發酵培養基中,在厭氧條件下發酵培養;

    4、所述細菌纖維素生產菌包括腸桿菌菌株fy-07;所述腸桿菌菌株fy-07的保藏編號為cgmcc?no.6103。

    5、優選的,所述茶多酚的工作濃度為4~5g/l;所述茶多酚活性成分的工作質量百分比濃度不低于1g/l。

    6、優選的,所述茶多酚或茶多酚活性成分包括從廢棄茶渣中提取的茶多酚。

    7、優選的,所述發酵培養基包括hs-xgk發酵培養基;

    8、所述hs-xgk發酵培養基包括以下含量組分:kno30.1?g/l、黃原膠0.1g/l、酵母粉7.5g/l、蛋白胨10g/l、na2hpo410?g/l和5~25g/l碳源。

    9、優選的,所述碳源包括葡萄糖和/或從廢棄茶渣中提取的葡萄糖;

    10、當所述碳源為葡萄糖時,所述葡萄糖的工作濃度為23~26g/l;

    11、當所述碳源為從廢棄茶渣中提取的葡萄糖時,所述從廢棄茶渣中提取的葡萄糖的工作濃度為9~11g/l。

    12、優選的,所述厭氧條件包括去除氧的含茶多酚或茶多酚活性成分的發酵培養基和厭氧發酵環境;

    13、所述去除氧的含茶多酚或茶多酚活性成分的發酵培養基的制備方法是向含茶多酚或茶多酚活性成分的發酵培養基中添加0.9~1.1mg/l刃天青和0.4~1g/ll-半胱氨酸鹽酸鹽;

    14、所述厭氧發酵環境包括在厭氧培養箱中進行發酵,在發酵前用非氧氣體置換出厭氧培養箱中的氧氣。

    15、優選的,所述細菌纖維素生產菌包括腸桿菌菌株fy-07;

    16、所述腸桿菌菌株fy-07的保藏編號為cgmcc?no.6103。

    17、優選的,所述發酵培養的溫度包括28~37℃;

    18、所述發酵培養的時間為15~24h。

    19、本專利技術提供了一種所述無氧發酵制備方法制備的抗菌細菌纖維素。

    20、本專利技術提供了所述抗菌細菌纖維素在制備醫療用品或食品包裝材料中的應用。

    21、本專利技術提供了一種抗菌細菌纖維素的無氧發酵制備方法,包括以下步驟:將細菌纖維素生產菌接種至含茶多酚或茶多酚活性成分的發酵培養基中,在厭氧條件下發酵培養;所述細菌纖維素生產菌包括腸桿菌菌株fy-07;所述腸桿菌菌株fy-07的保藏編號為cgmcc?no.6103。本專利技術實驗表明在厭氧發酵條件下,細菌纖維素生產菌在含茶多酚的發酵培養基中能夠正常生長并生產形成細菌纖維素,且形成的細菌纖維素在硬度、光滑程度與有氧條件下發酵培養基下生產的細菌纖維素完全相同,這表明茶多酚或其活性成分不僅在厭氧條件對細菌纖維素生產菌沒有抑菌活性的作用,而且還實現了茶多酚在細菌纖維素的原位改性,解決了長久以來氧氣依賴型抗菌活性改性劑無法用于抗菌細菌纖維素制備的難題,為抗菌細菌纖維素的制備提供了新的方法和策略。

    22、本專利技術提供的抗菌細菌纖維素,為茶多酚原位改性的細菌纖維素,具體是茶多酚摻入到了細菌纖維素膜中,抗菌細菌纖維素的結晶度為43.7%。所述抗菌細菌纖維素具有強抑菌活性,實驗表明,抗菌細菌纖維素不僅對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有優異的抑菌效果,對銅綠假單胞菌也具有抑菌活性。所述抗菌細菌纖維素具有良好的血液相容性和茶多酚緩釋型,溶血率僅為0.04%,78h時茶多酚的釋放率為35.7%,表明其在生物醫學和食品領域的應用潛力。

    本文檔來自技高網
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    【技術保護點】

    1.一種抗菌細菌纖維素的無氧發酵制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

    2.根據權利要求1所述無氧發酵制備方法,其特征在于,所述茶多酚的工作濃度為4~5g/L;所述茶多酚活性成分的工作質量百分比濃度不低于1g/L。

    3.根據權利要求1所述無氧發酵制備方法,其特征在于,所述茶多酚或茶多酚活性成分包括從廢棄茶渣中提取的茶多酚或茶多酚活性成分。

    4.根據權利要求1所述無氧發酵制備方法,其特征在于,所述發酵培養基包括HS-XGK發酵培養基;

    5.根據權利要求4所述無氧發酵制備方法,其特征在于,所述碳源包括葡萄糖和/或從廢棄茶渣中提取的葡萄糖。

    6.根據權利要求5所述無氧發酵制備方法,其特征在于,當所述碳源為葡萄糖時,所述葡萄糖的工作濃度為23~26g/L;

    7.根據權利要求1所述無氧發酵制備方法,其特征在于,所述厭氧條件包括去除氧的含茶多酚或茶多酚活性成分的發酵培養基和厭氧發酵環境;

    8.根據權利要求1所述無氧發酵制備方法,其特征在于,所述發酵培養的溫度包括28~37℃;

    9.一種權利要求1~8中任意一項所述無氧發酵制備方法制備的抗菌細菌纖維素。

    10.權利要求8所述抗菌細菌纖維素在制備醫療用品或食品包裝材料中的應用。

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    【技術特征摘要】

    1.一種抗菌細菌纖維素的無氧發酵制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

    2.根據權利要求1所述無氧發酵制備方法,其特征在于,所述茶多酚的工作濃度為4~5g/l;所述茶多酚活性成分的工作質量百分比濃度不低于1g/l。

    3.根據權利要求1所述無氧發酵制備方法,其特征在于,所述茶多酚或茶多酚活性成分包括從廢棄茶渣中提取的茶多酚或茶多酚活性成分。

    4.根據權利要求1所述無氧發酵制備方法,其特征在于,所述發酵培養基包括hs-xgk發酵培養基;

    5.根據權利要求4所述無氧發酵制備方法,其特征在于,所述碳源包括葡萄糖和/或從廢棄...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:馬挺,李國強,高歌,牛少芳,鄭浩龍
    申請(專利權)人:南開大學,
    類型:發明
    國別省市:

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