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1、唾液乳杆菌L3生物合成纳米氧化锌的工艺研究 ———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期： 19 个人收集整理 勿做商业用途 唾液乳杆菌
2、 L3 生物合成纳米氧化锌的工艺研究 摘要：为获得晶体粒径为纳米级别且对致病菌有明显抑菌效果的纳米氧化锌产品,对乳酸菌生物合成纳米氧化锌的工艺条件进行探索。从断奶7~10 d健康仔猪的粪便中筛选出一株对高浓度锌离子具有耐受性菌株，并以此菌株为模板，氯化锌溶液为原料,分别研究了作用温度、作用时间、发酵后菌液的pH值、氯化锌原液的添加量四个因素对最终产品氧化锌的粒径、转化率及其对致病菌抑菌效果的影响。研究结果表明，当 0.25M ZnCl2底物浓度、体系 pH值为 7。0，70℃水浴温度下作用 25min时得到的氧化锌晶体粒径在 70 nm 左右，晶体形状均匀,且对大肠杆菌、沙门氏菌以及
3、金黄色葡萄球菌等致病菌的抑菌效果较好,其最小抑菌浓度分别为0。024 mg/mL、0。029 mg/mL、0.016 mg/mL。将纳米氧化锌替代普通锌源添加在动物饲养中能有效改善猪仔生长性能. 关键词：乳酸菌;生物合成;纳米氧化锌；粒径；转化率 Biosynthesis of ZnO Nanoparticles by Lactobacillus salivarius L3 Abstract: In order to obtain the inerratic crystal of ZnO nanoparticles, ZnO nanoparticles was biosynt
4、hesized by using Lactobacillus salivarius L3。 Lactobacillus salivarius L3 strain was isolated from faeces of healthy weaning piglets weaned at 7～10 d age。 Effect of temperature， action time, raw liquor of pH value and the concentration of zinc solution on the synthesis were investigated. The optim
5、um synthesis factors were determined by orthogonal experiment as follows： 0.25 M ZnCl 2 , pH 7。0， water bath temperature 70 ℃ and reaction time 25 minute。 Under the optimum synthesis conditions, the size of the zinc oxide crystal grain were nearby 70 nm。 Meanwhile the crystal shape was uniform
6、and had a strong antibacterial capability against E。 coli, Salmonella and Staphylococcus aureus。 The minimum inhibitory concentration was 0.024 mg/mL to E. coli， 0.029 mg/mL to Salmonella,and 0。016 mg/mL to Staphylococcus aureus。 Using ZnO nanoparticles instead of normal ZnO into animal feed will
7、effectively enhance the growth performance of weanling pigs. Key words: Lactobacillus salivarius； biosynthesis; ZnO nanoparticle； crystal grain size； conversion rate 纳米材料（nanomateria1)是指结构单元的尺寸在 1~100 nm、介于宏观物体和原子簇之间的粒子。纳米 氧化锌是又称为超微细氧化锌,由于颗粒尺寸处于纳 米级别，比表面积急剧增加，使得纳米氧化锌产生了 其本体块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效
8、应和 宏观量子隧道效应等，因而具有比本体块状材料更强 的生物活性。 目前,纳米氧化锌的工业化生产方法很多,如沉 淀法等，但这些传统方法多为高温高耗能,对环境破 坏大 ［1］ 。而最近几年来，生物方法制备纳米材料得到 了一定的发展，如 DNA 分子、蛋白质、微生物、动 物和植物体 [2］ 等被用来制备纳米材料。Sangeetha， G 等 用芦荟提取物成功合成纳米氧化锌材料 [3] 。王娜等用 收稿日期：2013-04-14 作者简介：胡文锋(1964—），男，博士，副教授,研究方向：应用微生物 蛋壳薄膜作为生物活性载体，设计了一种在有生物活 性材料参与的条件
9、下室温原位合成硒化铅纳米团簇的 新方法。该方法利用蛋膜上特定周期性分布的大分子 与无机前驱体离子之间的螯合作用和电荷作用来控制 硒化铅微晶的形成、聚集和分布,成功地制备出了具 有规则形状的硒化铅纳米团簇 ［4] .这些生物材料都是 由无机成分和特殊的有机基质（蛋白质、脂类或多糖） 组成的复合材料,有机基质主要控制无机化合物的形 态，即这些无机结构的成核和生长主要由蛋白质和其 他生物大分子控制.使用生物体吸附有毒重金属离子， 并在细胞内或外将其还原制成纳米材料,这些生物体 近来被认为是可能的环境友好型“纳米工厂”。 纳米氧化锌不仅在光化学领域有很好的应用，在 食品以及
10、动物饲料中也发挥很大作用 ［5] 。目前猪场养 殖发现高锌能有效防止断奶猪仔的腹泻问题.将纳米现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2013, Vol。29， No。9 2193 氧化锌替代普通锌源，添加在动物饲养中，其高生物 活性、对肠道致病菌的抗菌性 ［6] 和吸收率可以有效地 减少腹泻，降低料肉比，而且剂量更少，对环境污染 小，为人类健康造福,是目前代替高锌最理想的饲料 添加剂 ［7］ ,在饲料行业的应用前景广阔。 1 材料与方法 1。1 原料 1。1。1 样品来源 1。1.1.1 断奶 7~10 d 仔猪粪
11、便 样品取自广州温氏集团养殖基地断奶 7~10 d 仔 猪粪便,经过实地观察都是健康猪样. 1。1.1.2 指示菌 大肠杆菌 O78，金黄色葡萄球菌,沙门氏菌等由 华南农业大学食品学院微生物实验室提供。 1。1.2 主要仪器设备 SM510 型高压蒸汽灭菌锅，Yamato 有限公司; LRH-250A 型生化培养箱，广东医疗器械厂； SW—CJ-2FO 型超净工作台，苏州安泰空气技术有限公 司;GB204 型电子天平,瑞典 Meltter Toledo 公司； FEI—Tecnai 12 分析型透射电子显微镜，荷兰 FEI 公司; Vertex70 傅立叶变换红外光谱仪
12、德国 Bruker 公司; 恒温摇床培养箱，低速离心机,恒温水浴锅，pH 计, 磁力搅拌机。 1.2 方法 1。2。1 耐高锌乳酸菌的筛选 1.2。1。1 乳酸菌的富集 将采集的断奶 7～10 d 的猪仔粪便加入到灭菌含 玻璃珠的高锌液体MRS培养基中37 ℃恒温静置富集 培养 24~48 h。 1.2.1。2 乳酸菌的分离纯化与鉴定 将富集的菌液进行分离纯化得到多种乳酸菌疑似 菌株，并进行形态学和生理生化鉴定试验，同时通过 抑菌实验筛选出抑菌效果较好的某菌株进行进一步的 16 S rRNA 序列分析法鉴定。 1.2。2 纳米氧化锌的生物制备 1.2。2.1 纳
13、米氧化锌生物制备工艺流程 耐锌的乳酸菌培养完成之后调节菌液的 pH 值, 在磁力搅拌器作用下边搅拌边缓慢加入氯化锌溶液， 一定温度下水浴孵化一定时间。水浴结束将混合液恒 温静置陈化一段时间，最后离心收集产物 ［8～9］ 。 1。2.2.2 纳米氧化锌生物制备工艺条件的优化 根据单因素试验结果，选取氯化锌底物浓度、孵 化的水浴温度、孵化时间以及孵化时溶液的 pH 值作 为试验因素，设计四因素三水平 L 9 (3 4 ）正交试验。通 过透射电镜对每组试验得到的产物进行晶体粒径分 析,以粒径为指标，通过对结果的极差分析和方差分 析确定纳米氧化锌的乳酸菌生物合成优化工
14、艺条件. 1.2。3 验证试验 根据正交试验最佳组合选择乳酸菌合成纳米氧化 锌的优化工艺条件,参照上述试验操作流程得到的产 物离心洗涤干燥后进行透射电镜分析和红外光谱测试 以及产品致病菌抑菌效果的检测 [10］ ，分别测定目标产 物纳米氧化锌对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球 菌的最小抑菌浓度和最小杀菌浓度 ［11］ 。并选用普通氧 化锌作为对照试验. 1.2。4 纳米氧化锌含量测定 离心收集得到的沉淀中除了目标产物纳米氧化锌 外同时还含有少量氢氧化锌沉淀，而氢氧化锌在 125 ℃是能分解成氧化锌和水，利用煅烧前后质量差计算 产物中目标产物氧化锌的含量，并根据
15、总锌离子添加 量计算出转化率。 1.2.5 纳米氧化锌晶体的透射电镜分析 采用支持膜法，以水作为分散剂将固体粉末产物 分散在水中，同时用工作电压为 300W 的超声波震荡 5 min，超声结束用滴管吸取一滴滴在支持膜上，晾干 后上镜观察。透射电子显微镜工作参数为点分辨率： 0。34 nm，加速电压 100 kV，放大倍率 50 倍~37 万倍。 1.2。6 纳米氧化锌晶体的傅里叶红外光谱分析 将生物合成得到的固体产物灰化去除菌体后与 KBr 按 1:100 的比例研磨混匀后进行压片,成片后放 入样品室扫描检测，仪器工作参数为波数范围： 4000~400 cm -1
16、分辨率：4 cm -1 ，扫描次数：32 次。 1.2。7 纳米氧化锌的抑菌试验 无菌试管加入近似 5×10 9 CFU 细菌（致病菌）细 胞、5 mLMH 肉汤液体培养基,添加不同浓度的纳米 氧化锌产品。同时取另一支不加菌的试管，其他添加 物一致作为对照组.在 37 ℃培养 24 h，管中细菌细胞 没有明显增长的浓度即为纳米氧化锌产品对该致病菌 的最小抑菌浓度 MIC。 2 结果与讨论 2.1 乳酸菌的筛选与分离鉴定 2。1.1 初步分离与镜检结果 经过反复分离纯化,结合镜检，初步分离出四株 疑似乳酸菌株，分别命名为 L1、L2、L3 和 L4.其镜 检图
17、如图 1～图 4，表 1 为这四株菌株的形态学特征。现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2013, Vol.29， No。9 2194 图 1 L1菌株镜检图（×1000） Fig.1 Microscopic image of the L1 strain （×1000） 图 2 L2菌株镜检图(×1000） Fig。2 Microscopic image of the L2 strain （×1000） 图 3 L3菌株镜检图（×1000） Fig.3 Microscopic image of the L3 strain （×100
18、0) 图 4 L4菌株镜检图（×1000） Fig。4 Microscopic image of the L4 strain (×1000) 表 1 待检菌株的形态学特征 Table 1 Morphological characteristics of the indeterminacy strains 编号 菌落形态 革兰氏染色 个体形态 L1 乳白色,圆形,边缘完整、光滑、直径 0.5~1.5 mm G + 长杆状,单个或成链 L2 灰白白色、边缘完整、光滑、直径 0。5～2。0 mm G + 长杆状，无规则排 L3 白色，边缘完整、光滑、直径 0。5～2.0 mm
19、 G + 短杆状，无规则排 L4 乳白色，圆形，边缘完整、光滑、直径 0。5～2。0 mm G + 长杆状，单个或成链 2。1.2 乳酸菌的生理生化鉴定结果 2.1。2。1 乳酸定性试验结果 L1、L2、L3 和 L4 四支试管管口的滤纸都变黑， 证明有乳酸生成，乳酸转化为乙醛，乙醛受热后挥发， 从而导致滤纸条变黑.根据镜检和产乳酸试验,四株 试验菌基本符合乳酸杆菌的特征。 2.1.2.2 待检菌的生理生化特征 表 2 分离菌株的生化鉴定结果 Table 2 The biochemical identification results of the separate
20、d strains 菌株 接触酶 试验 乳酸定 性试验 需氧 试验 淀粉水 解试验 吲哚 试验 明胶液 化试验 V-P 试 验 甲基红 试验 产硫化 氢试验 运动性 试验 L1 — ＋ 兼性 — - - — ＋ — - L2 — ＋ 兼性 — - - — ＋ - — L3 — ＋ 兼性 - - - — ＋ — - L4 — ＋ 兼性 - — - — ＋ - — 注:+为阳性反应，-为阴性反应,下同。 表 3 碳水化合物发酵与种的鉴别特征 Table 3 The identification features of carbohydrate
21、 fermentation and species 菌株 葡萄糖产酸 葡萄糖产气 葡萄糖酸钠 乳糖 蔗糖 木糖 山梨醇 麦芽糖 果糖 半乳糖 水杨苷 纤维二糖 L1 L2 L3 L4 — - — — - — — - — — - — + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + — - - - - — — - 由表 2 可知,L1、L2、L3 和 L4 菌兼性厌氧；接 触酶试验,淀粉水解试验,吲哚试验，明胶液化试验， V
22、—P 试验，产硫化氢试验均为阴性，并进行了各种碳 水化合物的发酵实验,结果如表 3 所示.将表 2 和表现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2013， Vol.29， No.9 2195 3 的结果与乳杆菌属内种的生理生化特征作比较，可 发现 L1、L2、L3 和 L4 菌株的生理生化特征与唾液乳 杆菌属基本符合。 2.1.3 抑菌试验结果 四种疑似菌株的抑菌效果如表 4。 表 4 不同乳酸菌菌株代谢产物对常见肠道致病菌的抑菌圈直 径(mm) Table 4 The antibacterial ring diameter of
23、 lactic acid bacteria metabolites to pathogenic bacteria 项目 大肠杆菌 沙门氏菌 L1 18。8 15。8 L2 18。2 16.7 L3 24。6 18。8 L4 21.5 13。5 注：表中的抑菌圈直径为2次平行试验的平均值表示。 由表 4 可以看出，四株菌株对大肠杆菌以及沙门 氏菌都有一定的抑制作用。所有菌株对大肠杆菌的抑 菌效果最好,抑菌圈直径在 18～25 mm之间，菌株抑 菌圈直径由大到小依次为 L3〉L4>L1>L2；对沙门氏菌 抑制效果相对较低,抑菌圈直径在 13～19 mm之间， 各菌株抑菌圈
24、直径由大到小依次为 L3>L2>L1>L4。比 较 L1、L2、L3、L4 菌株对大肠杆菌和沙门氏菌抑菌 效果发现，L3 菌株的抑制效果最明显，其抑菌圈直径 显著大于其余三株菌株。因此挑选出 L3 菌株作重点 的菌种鉴定分析，为后续的动物试验提供参考依据和 菌种保证.本抑菌试验证实了从仔猪粪便分离出的乳 酸菌对肠道细菌，如大肠杆菌、沙门氏菌等引起的肠 道感染有拮抗作用.这些抑菌物质可能是乳酸菌在生 长过程中产生的代谢产物,包括有机酸（如乙酸、丙 酸以及乳酸等)，抗生素或细菌素类物质，双乙酰等。 2。1.4 菌株 L3 DNA 的提取及 16S rRNA 基因 序列的 PC
25、R 扩增与分析测序 利用 27F 和 1541R 一对引物进行 PCR 扩增,测 序PCR产物，基因测序的结果显示,L3菌的16SrRNA 序列含有 1379 bp 核苷酸。在 NCBI 网站上 （http：//www。ncbi。nlm。nih。gov/BLAST/）将测序结果与 数据库中已有的乳酸杆菌序列进行比对，从基因序列 同源性比对结果可知,该乳酸杆菌与唾液乳杆菌的同 源性最高，为 100%。 综上所述，结合生理生化鉴定结果，确定该乳杆 菌株 L3 应为唾液乳杆菌，暂命名为唾液乳杆菌 L3 （Lactobacillus salivarius L3）,并以该菌作为生物合
26、成 纳米氧化锌的菌株。 2。2 纳米氧化锌的生物合成 2.2。1 氯化锌底物浓度对合成纳米氧化锌的影 响 根据纳米氧化锌的生物合成工艺,唾液乳杆菌 L3 发酵培养结束后调节体系 pH 值到预设值，分别加入 0。15 M、0.25 M、0.35 M、0.45 M、0.55 M 五个梯度 氯化锌底物进行试验，70 ℃水浴保温反应 20 min 后， 置于 37 ℃恒温箱陈化 12 h，陈化结束后离心收集产 物，同时将产物洗涤三次后烘干至恒重。采用透射电 镜分析检测氧化锌产物粒径大小. 图 5 氯化锌浓度对唾液乳杆菌L3生物合成纳米氧化锌的影响 Fig. 5 Effect
27、of zinc chloride concentration on zinc oxide crystal grain 结果如图 5.由图 5 可知,底物氯化锌的浓度对 纳米氧化锌粒径的大小影响较大。当氯化锌底物浓度 为 0.25 M 时,氧化锌晶体粒径最小，为 30 nm。随着 氯化锌浓度的增加,氧化锌的粒径不断增大，纳米氧 化锌的转化率也逐渐增加,这是因为浓度越大，溶液 的过饱和度增大，在加速晶核的生成速度同时晶体的 成长速度也增大,因此转化率也随之增大，但体系达 到一定平衡时,晶体的析出速率也会趋向平衡,转化 率也趋向稳定。另外氧化锌物质的本性对晶体的形成 有决定作用
28、当晶核形成速度<晶体成长速度时，形 成晶体粒径较大 ［12] 。综合上述,本试验选取 0.25 M 作 为氯化锌底物的最佳添加浓度。 2.2.2 体系 pH 值对合成产物纳米氧化锌的影 响 在本试验纳米氧化锌乳酸菌生物合成工艺中,唾 液乳杆菌 L3 发酵结束后体系 pH 值一般为 3.0～3.8。 而锌是一种两性金属，锌离子在酸性或碱性环境中性 质活泼,能结合其他离子生成多种盐 ［16] ，因此调节合 成前发酵液的 pH 值对产物的形成非常重要。乳酸菌 发酵培养结束后调节体系 pH 值至 5。5、6。0、6。5、7.0 以及 7。5，共 5 个梯度进行单因素试验
29、结果如图 6。 图 6 表明 pH 从 5。5 上升到 7.0 时，氧化锌的晶体粒径 逐渐从 144 nm缩小到 35 nm左右，在 pH 值达到 6.5 后，氧化锌晶体的粒径变化趋于平稳，粒径大小在 30现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2013， Vol.29, No。9 2196 nm~50 nm 之间.同时 pH6.5～7。0 之间纳米氧化锌的转 化率最高，当 pH〉7。0 时，碱性环境下锌离子多以 Zn(OH) 2 形式存在，析出结晶，导致氧化锌的转化率 降低 ［13] 。因此 pH 值为 6。5～7。0 时
30、为最适 pH 值范围. 图 6 体系 pH值对唾液乳杆菌L3生物合成纳米氧化锌的影响 Fig.6 Effect of fermented liquid pH on the zinc oxide crystal grain 2.2.3 水浴保温的温度对合成纳米氧化锌的影 响 图 7 水浴温度对唾液乳杆菌L3生物合成纳米氧化锌的影响 Fig。7 Effect of bath temperature on the zinc oxide crystal grain 反应温度的高低影响整个反应体系的能量大小， 温度越高，反应体系能量越大，体系中各分子获得较 大能量分子运动加快，分子
31、间碰撞机会增大，其参与 的反应平衡也会发生相应变化 [13] 。利用唾液乳杆菌 L3 生物制备纳米氧化锌过程中，水浴保温的反应温度的 不同将导致氧化锌晶体的粒径明显差异。温度过低, 分子分散性差,形成粒径较大的氧化锌晶体，纳米氧 化锌的转化率也较低.本试验选取 45 ℃、55 ℃、65 ℃、 75 ℃以及 85 ℃，共 5 个梯度进行单因素试验,透射 电镜观察分析.结果如图 7。从图 7 可以看出,反应 温度为 75 ℃时，合成效果较好，产物纳米氧化锌的 晶体粒径最小,约为 45 nm；同时，纳米氧化锌的转 化率也较高，约 36％。 2。2。4 水浴保温反应时间对合成
32、产物纳米氧化 锌的影响 根据纳米氧化锌的生物合成工艺，加入氯化锌底 物后恒温水浴反应时间长短也是影响氧化锌晶体粒径 的一个因素。本试验反应温度为 75 ℃,反应时间分 别为 10 min、20 min、30 min、40 min 和 50 min，对 产品进行分析检测，透射电镜镜检，结果如图 8。 图 8 水浴保温反应时间对唾液乳杆菌L3生物合成纳米氧化锌 的影响 Fig.8 Effect of reaction time on zinc oxide crystal grain 结果表明,水浴保温反应时间为 30 min 时,氧化 锌晶体的粒径为 40 nm以下。当 t<
33、30 min，或 t＞30 min,纳米氧化锌粒径明显增大。这可能是由于随着 反应时间的延长，晶体不断生长聚积，形成更大的颗 粒；另一方面，在长时间高温水浴中乳酸菌细胞结构 被破坏,细胞壁破裂,无法为晶体生长提供着生点。 图 8 中系列 2 纳米氧化锌的转化率结果表明水浴保温 反应时间对其影响较小。因此，本试验 30 min 水浴保 温反应时间为唾液乳杆菌 L3 生物合成纳米氧化锌的 反应时间。 2。2。5 唾液乳杆菌 L3 生物合成纳米氧化锌工 艺条件优化 采用正交试验 L 9 （3 4 )对不同氯化锌底物浓度、发 酵结束后反应母液 pH 值、水浴温度和水浴反
34、应时间 对唾液乳杆菌 L3 生物合成纳米氧化锌工艺条件进行 优化.正交因素水平设计见表 5，正交试验结果及方 差分析见表 6。 表 5 乳酸菌生物合成纳米氧化锌工艺条件优化正交因素表 Table 5 Factors and levels array of orthogonal experiment about the biosynthesis of ZnO nanoparticles 因素 水平 A （氯化锌底 物浓度/M) B (发酵液 的 pH值) C (水浴 温度/℃) D （水浴时 间/min) 1 0.2 6.5 65 25 2 0.25 7 70
35、 30 3 0.3 7。5 75 35 根据表 7 的方差分析结果，p〈0.05，表明底物氯 化锌浓度、体系 pH 值、水浴温度和反应时间四个因 素对纳米氧化锌的晶体粒径有显著影响。由表 6 看出，现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2013, Vol.29, No。9 2197 四个因素的极差大小：A（底物氯化锌浓度）>B（体 系 pH 值）〉C（水浴温度）>D（水浴反应时间)，即 底物氯化锌浓度是影响目标纳米氧化锌晶体粒径的最 主要因素,体系 pH 值次之,水浴温度的影响较小， 水浴保温反应时间影响最小.根据正交分析利用唾
36、液 乳杆菌 L3 生物合成纳米氧化锌的工艺条件最优组合 是 A 2 B 2 C 2 D 1 ，即氯化锌浓度 0。25 M、体系液 pH 7.0、 水浴温度 70 ℃、水浴反应时间 25 min。 表 6 唾液乳杆菌L3生物合成纳米工艺条件优化正交结果表 Table 6 Results of orthogonal experiment about the biosynthesis of ZnO nanoparticles 因素 实验号 A B C D 实验结果 氧化锌粒径 1 1 1 1 1 44。25±1。77 2 1 2 2 2 30。75±1.41
37、 3 1 3 3 3 55。00±2。12 4 2 1 2 3 35。00±1.41 5 2 2 3 1 35。75±1。06 6 2 3 1 2 47.00±2。12 7 3 1 3 2 65。00±2。82 8 3 2 1 3 46.50±1。77 9 3 3 2 1 50.75±2。47 K 1 129。999 144.249 137。751 130。749 K 2 117.75 113。001 116.499 142.749 K 3 162。249 152。751 155。751 136。5 k 1 43。333 48.083 45.917 43.
38、583 k 2 39。250 37。667 38。833 47。583 k 3 54.083 50。917 51.917 45.500 最优水平 A 2 B 2 C 2 D 1 R 14。833 13.250 13。084 4。000 表 7 工艺条件正交试验方差分析结果 Table 7 Variance analysis results of orthogonal experiment about the biosynthesis of ZnO nanoparticles 源 III 型平方和 df 均方 F Sig。 校正模型 1851。444 a
39、 8 231。431 47。338 0。000 截距 37355。556 1 37355。556 7640.909 0。000 A 704.528 2 352。264 72。054 0。000 B 584。194 2 292.097 59.747 0。000 C 514.694 2 257。347 52.639 0。000 D 48.028 2 24.014 4.912 0。036 误差 44。000 9 4.889 总计 39251.000 18 校正的总计 1895.444 17 注：主体间效应检验，因变量：氧化锌粒径；a：R 2 =0.977 （调整 R 2
40、 =0.956）. 图 9 唾液乳杆菌L3生物合成纳米氧化锌的红外光谱图谱 Fig。9 FTIR results of the biosynthesied zinc oxide 图 10 标准纳米氧化锌的红外光谱图谱 Fig。10 FTIR results of the standard nanoparticle zinc oxide 图 11 唾液乳杆菌L3生物合成纳米氧化锌透射电镜照片 Fig。11 Transmission electron microscopic image of the biosynthesis zinc oxide nanoparticle suspe
41、nsion 图 12 标准纳米氧化锌透射电镜照片 Fig.12 Transmission electron microscopic image of the standard zinc oxide nanoparticle suspension 2。2。6 唾液乳杆菌 L3 生物合成纳米氧化锌对 致病菌的抑制作用 利用唾液乳杆菌生物合成的纳米氧化锌分别对 大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色普通球菌进行抑菌效果 测试 ［14] ，以最小抑菌浓度(MIC）为指标,与普通氧现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2013， Vol.29， No
42、9 2198 化锌和市售的标准纳米氧化锌对照,结果如图 13 所 示.唾液乳杆菌 L3 生物合成纳米氧化锌对大肠杆菌、 沙门氏菌、金黄色普通球菌的最小抑菌浓度分别为 0.024 mg/mL、0.029 mg/mL、0.016 mg/mL，其结果与 标准纳米氧化锌的抑菌效果相当接近，其中对沙门氏 菌和金黄色葡萄球菌的 MIC 浓度较标准纳米氧化锌 更低。而普通氧化锌对该三种致病菌大肠杆菌、沙门 氏菌、金黄色普通球菌的抑菌效果较差，最小抑菌浓 度分别为 0.5 mg/mL、0。67 mg/mL、0。32 mg/mL.因 此唾液乳杆菌生物合成的纳米氧化锌对大肠杆菌、沙 门氏
43、菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果明显优于普通氧 化锌。 图 13 不同氧化锌对致病菌的最小抑菌浓度试验 Fig.13 The minimum Inhibition concentration tests of different ZnO topathogenic bacteria 3 结论 本研究利用乳酸菌生物合成纳米氧化锌，相比其 他方法更节省了能源的消耗.同时细菌繁殖较快且容 易获得使得该生物方法简单方便，得到的那么氧化锌 产物相比普通氧化锌对大肠杆菌等致病菌的抑菌效果 更佳 ［15] .以菌体为生物媒介，为纳米氧化锌的晶核形 成和晶体的生长提供条件，不仅能温和控制晶
44、体生长， 得到的产物中所包含得乳酸菌又能发挥乳酸菌的益生 优势，应用于乳猪饲料中产生协同效应，改善肠道健 康，防止断奶猪仔腹泻情况发生。 参考文献 [1] 商连弟,武换荣。氧化锌生产方法及研究进展[J]。无机盐工 业，2008,3：4—7 Liandi Shang， Huanrong Wu. Production methods of zinc oxide and research progress thereof ［J]。 Inorganic Chemicals Industry， 2008, 3: 4-7 ［2] Iwahori K, Takagi R， Kishimo
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