海藻酸鈣微球和海藻酸鈣-PVA微球的制備及對海洋微生物的包埋培養(yǎng).pdf

1、海藻酸鈉已被廣泛的用于制備微球的材料,制備方法有高壓靜電法,噴霧法,乳化法,共軸液流法,共軸氣流法等等,與其配合使用的還有離子交聯(lián)法,化學(xué)交聯(lián)法等,這些方法在包埋海洋微生物時(shí)具有一定程度的局限性。通過Ca2+固化獲得的海藻酸鈣微球雖然已被應(yīng)用在包埋細(xì)菌,真菌,動植物細(xì)胞和生物活性大分子等領(lǐng)域,但是此種微球本身還存在一定的缺陷,比如機(jī)械強(qiáng)度較低,表面孔隙尺寸較大等等。本論文利用Nisco微包埋發(fā)生器,不需要添加其他任何有機(jī)試劑即可制備微球

2、,通過加入人工合成聚合物-聚乙烯醇(poly(vinyl alcohol),PVA),改善了海藻酸鈣微球的缺陷。對比研究了兩種微球的性質(zhì),通過熒光顯微鏡和流式細(xì)胞儀檢測發(fā)現(xiàn)兩種微球中都有海洋微生物的生長,同時(shí)驗(yàn)證了自行設(shè)計(jì)的高通量培養(yǎng)裝置的可行性。
　　通過微包埋發(fā)生器利用共軸氣流和噴霧法相結(jié)合的原理制備了海藻酸鈣微球和海藻酸鈣-PVA混合微球,并對制備條件進(jìn)行了優(yōu)化,得出海藻酸鈣微球的制備條件:濃度為1.5％,壓強(qiáng)為162.40

3、mbar,進(jìn)樣速度為18.35ml/h,粘度為285.56mpa.s,利用以上條件制備的海藻酸鈣微球D50值為48.84μm,平均粒徑為53.21μm,PDI為1.14;制備了海藻酸鈣-PVA混合微球,篩選出PVA含量最多,成球性較好的體系,即為海藻酸鈉:PVA為1:1,濃度分別為1.5%。進(jìn)一步優(yōu)化了混合微球的制備條件:壓強(qiáng)為250mbar,進(jìn)樣速度為13ml/h。在該條件下制備出混合微球D50值為46.9μm,平均值為53.91μm

4、,PDI為1.38。
　　通過對比兩種微球的紅外光譜,結(jié)果表明PVA加入后,微球的基團(tuán)結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定變化,證明了兩者混合后有分子間氫鍵的作用和酯鍵的形成。通過測定兩種微球的時(shí)間穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)兩種微球隨著時(shí)間的延長粒徑無明顯變化,并且微球無破損,雖然兩種不同微球的變化無明顯差別。但是通過對兩種微球溶脹度以及對大小分子通透性的研究發(fā)現(xiàn)兩種微球有明顯差別,同一種微球在不同的溶脹介質(zhì)中溶脹度不同,在海水中的溶脹度最小,其次是在生理鹽水中,在

5、PH為7.4的磷酸緩沖液(PBS)中溶脹度最大,在同一介質(zhì)中海藻酸鈣微球的溶脹度顯著高于混合微球的溶脹度;測出兩種微球?qū)它S素(VB2)的包封率不同,海藻酸鈣微球?yàn)?6.17%±10.61%,海藻酸鈣-PVA混合微球?yàn)?3.42±7.31%;對大分子牛血清白蛋白(BSA)的包封率也不同,海藻酸鈣微球?yàn)?6.90%±1.67%,海藻酸鈣-PVA混合微球?yàn)?7.00%±3.49%。海藻酸鈣微球?qū)π》肿覸B2和大分子BSA的釋放速率和累計(jì)釋放

6、量均高于混合微球。
　　利用兩種微球首先將海洋哈維氏弧菌包埋培養(yǎng),初步驗(yàn)證了兩種微球均可以用于包埋培養(yǎng)海洋微生物,并且微生物在兩種微球中的生長情況不同。哈維氏弧菌在海藻酸鈣微球中生長的較快,在混合微球中生長較慢。然后進(jìn)一步用兩種微球包埋了環(huán)境中的海洋微生物,利用實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)的原位條件下高通量培養(yǎng)海洋微生物裝置進(jìn)行培養(yǎng),1個月后,通過熒光顯微鏡觀察到了兩種微球中均有菌落長出,進(jìn)一步通過流式細(xì)胞儀檢測兩種微球中微生物的密度,可以發(fā)現(xiàn)