摘要
沙门氏菌是一种能引起人畜共患病的食源性致病菌，具有宿主范围广且发病率高的特点。据统计，每年全球约有9380万人感染该致病菌，并造成15.5万人死亡。世界各国均将沙门氏菌列为重要的致病微生物检测对象。然而临床上抗生素的滥用导致其产生耐药问题，因此开发一种新型高效、低毒、且不产生耐药性的抗菌材料是目前抗菌领域亟需解决的问题。纳米材料由于其独特的物理化学特性及其固有或通过功能化修饰而获得高效的杀菌能力，被认为是最有希望克服病原菌耐药性问题并有广泛应用前景的一种策略。本文主要立足于二氧化锰纳米片和硫化银纳米簇对沙门氏菌的抑菌活性研究，并通过生理生化等研究手段对两种材料的抑菌机理进行了探讨。论文主要工作如下: 1、通过一步法合成了一种新型、低毒性的二维片状二氧化锰纳米片(MnO2nanosheets)。利用透射电子显微镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对其形貌、结构、表面组成、功能基团、化合价态等进行了系统表征与分析。随后对其抑菌活性进行分析，包括平板计数、最低抑菌浓度以及细菌生长曲线的测定。实验结果表明当MnO2nanosheets的浓度是313μg/mL时，抑菌率可达91.1％。通过TEM、SEM、荧光显微镜成像对MnO2nanosheets抑菌的机理进行探究发现，其可通过锋利的边缘对菌体细胞膜进行直接的物理损伤，导致细菌的膜结构破裂，从而引起大量细菌死亡。同时还发现其会造成细菌内部活性氧含量增加、表面Zeta电势发生变化、蛋白质泄露、总ATP酶酶活降低、菌液电导率上升等现象。 2、利用一锅法制备了水溶性好且具有良好生物相容性的谷胱甘肽(GSH)修饰的硫化银纳米簇（Ag2S NCs）。利用TEM、UV-vis、XRD、XPS以及FT-IR等手段对其进行了系统的表征与分析。通过平板计数、最低抑菌浓度以及细菌生长曲线的测定对其抗菌活性进行了分析，当Ag2S NCs的浓度为750μg/mL时，抑菌率高达95％，且实验得到Ag2S NCs的最低抑菌浓度为187.5μg/mL。最后对Ag2S NCs抑菌机理进行了探究，结果表明Ag2S NCs和细菌共孵育会不断释放银离子，所释放的银离子干扰了细菌的酶活以及促使细菌内部活性氧含量增加，对菌体造成氧化应激损伤，从而造成细菌大量死亡。 3、以非洲绿猴肾细胞(Vero)作为模型对两种纳米抗菌材料进行细胞毒性分析得到:625μg/mL的MnO2nanosheets与细胞培养24h，细胞存活率仍能保持在90％以上;750μg/mL的Ag2S NCs与细胞培养24h，细胞存活率为92.8％。这表明两种纳米抗菌材料不仅具有显著的抑菌作用，同时还具备良好的生物相容性，对哺乳动物细胞具有低毒性等特点。综上所述，这两种新型纳米抗菌材料的研发为高效去除食品中沙门氏菌的污染，保障食品安全提供了新的思路与技术手段。
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