（农药学专业论文）具有抗菌功能的壳聚糖复合膜研究及应用.pdf

贵州大学博：l 学位论文具有抗菌功能的壳聚糖复合涂膜研究及应用摘要 摘要 壳聚糖( c t s ) 是一种天然多糖类生物大分子，具有多种优良的功能性质和潜 在的应用价值，其中最为引人关注的特性就是成膜性和抗菌防腐作用，这两种独 特性质使其广泛应用于农药载体、涂膜保鲜、可食膜载体、生物可降解用膜等领 域。但是，由于目的不同而对壳聚糖膜性质和功能具有不同的要求，壳聚糖由于 分子结构的特点，其单膜对果蔬涂膜保鲜时，存在保水率较低的缺点，果实易失 水焉萎，同时，抗菌防腐也达不到保鲜的要求，难以满足室温下果蔬保水保鲜的 要求；当作为农药膜剂型的载体应用时，壳聚糖单膜的机械性能较弱，易龟裂、 易破碎。上述壳聚糖的缺陷是其自身的结构和性质所致，拓宽壳聚糖的应用关键 在于改善和提高其膜材的抑菌性能、保水率和机械强度。纳米氧化硅( s i o x ) 是一 种无毒、无味、无污染的白色粉末非金属材料，是目前有机材料改性中应用最为 广泛的无机纳米材料之一，其粒子粒径减小至纳米级会产生一系列特殊的效应。 因此，利用纳米s i o x 对壳聚糖进行改性，提高壳聚糖膜的强韧性和抑菌杀 虫性、改善透水率和透气性，并将改性后的壳聚糖纳米s i o x 复合膜应用于果蔬 的采摘前后，使生长期的果蔬得到病虫害防治和采摘后的果蔬得到贮藏保鲜。本 研究主要内容和结论如下。 1 壳聚糖纳米s i o x 复合膜性能的研究。利用纳米s i o x 对壳聚糖进行改性， 得到壳聚糖纳米s i o x 复合膜( c t s v h ) ，并对涂膜结构进行红外光谱( 瓜) 、x 射线 衍射( x g d ) 和电镜透射( t e m ) 等表征。结果表明：c t s f h 中壳聚糖与s i o x 粒子 表面的大量羟基存在强烈的氢键相互作用，使其拉伸强度、断裂伸长率和直角撕 裂强度较壳聚糖单膜分别提高了6 3 2 9 ，4 5 3 8 和1 1 5 8 。同时，c t s f h 的 透光率和透气性等性能也得到改善，复合膜性能优于简单膜。 2 壳聚糖纳米s i o x 复合膜抑菌活性的研究。壳聚糖纳米s i o x 复合膜 ( c t s f h ) 与壳聚糖单膜( c t s ) 抑菌实验表明：c t s f h 对细菌如革兰氏阴性菌大肠 杆菌( e s c h e r i c h i ac o l i ) 和革兰氏阳性菌枯草芽孢杆菌( b a c i l l u ss u b t i l i s ) ，真菌如酵 母( s a c c h a r o m y c e s ) 和青霉( p e n i c i l l i u m ) 的抑菌效果明显好于c t s ，抑菌率分别提 高了2 2 3 4 、6 5 0 、3 6 4 9 和5 3 7 6 。同时c t s f h 对植物致病菌如马铃薯晚 疫病( p h y t o p h t h o r ai n f e s t a n s ) 、番茄灰霉病( b o t r y t i sc m e r e a 心坶) 、和辣椒枯萎 病( f 螂a n u mw i t t ) 也有明显的抑制效果。 贵州大学博：j ：学位论文 具有抗菌功能的壳聚糖复合涂膜研究及应用摘要 3 壳聚糖纳米s i o x 复合膜涂膜保鲜的应用研究。以透水率最小化为目标函 数，采用二次回归旋转正交组合试验设计方法，建立单指标二次回归模型，得到 壳聚糖纳米s i o x 保鲜复合涂膜最佳配方，并对金秋梨和黄瓜进行室温下涂膜保 鲜，分别测试室温条件下失水率、维生素c 、呼吸强度、多酚氧化酶( p p o ) 、过 氧化酶( p o d ) 、超氧化物歧化酶( s o d ) 、好果率和保鲜时间。同时，分析了壳聚 糖复合膜对金秋梨表皮形貌的影响，研究结果表明：当复合膜中壳聚糖用量1 5 4 7 g 、s i o x 用量0 0 2 8g 、单甘酯用量0 0 1 5g 时，壳聚糖复合膜较壳聚糖单膜的透 水率降低了7 3 1 3 ；室温下果蔬保鲜时间得到明显延长，各项指标得到改善和 提高，其中金秋梨由2 0d 延长至6 0d ，好果率为8 0 0 0 ，黄瓜由6d 延长至1 2d ， 好果率为9 5 1 2 。 4 壳聚糖纳米s i o x 复合膜对蚜虫杀虫活性的研究。室内毒力实验：c t s f h 对蚜虫有良好的活性，抗蚜虫性能高于c t s ( 5 7 4 1 ) ，达到6 2 9 3 ，提高了1 5 。 田问试验：壳聚糖单膜、壳聚糖复合膜、壳聚糖复合- 5 可维混合液和0 1 8 阿维 农药分别喷施金秋梨果树的药后1 7 天，虫口减退率分别为5 3 0 4 、6 8 6 6 、 9 0 5 2 和8 7 6 0 ，该结果表明壳聚糖复合膜能够增强农药的药效和持续时间。 5 壳聚糖纳米s i o x 复合膜急性毒性试验研究。对昆明种二级小鼠进行急性 毒性试验，结果表明：l d s o 1 0 0g k gb w ，未发现任何试验动物出现中毒表现， 未出现动物死亡，壳聚糖纳米s i o x 属实际无毒范围。 6 壳聚糖复合膜农药剂型研究。无论是室内毒力试验，还是田间药效试验， 壳聚糖复合膜都具有一定的杀虫活性，该结论表明：壳聚糖复合膜可作为农药应 用于果蔬植物的病虫害防治，而成为无农残、安全的绿色农药；而且壳聚糖复合 膜与农药混合后，利用壳聚糖的成膜功能，壳聚糖复合膜作为一种农药剂型可以 更广泛地应用于农业生产中。 关键词：壳聚糖；纳米s i o x ；改性；抑菌；保鲜；农药剂型 u 贵州大学博：t ：学位论文具有抗菌功能的壳聚糖复合涂膜研究及应用 a b s t r a c t a b s t r a c t t h ee h i t o s a n ( c v s ) ，ak i n do fn a t u r a lp o l y s a c c h a r i d eb i o l o g i c a lm a c r o m o l e c u l e ， h a sm a n yo u t s t a n d i n gp r o p e r t i e sa n dp o t e n t i a la p p l i c a t i o ni nv a r i o u sa r e a s i t sf i l m f o r m i n ga b i l i t ya n da n t i b a c t e r i a lp r e s e r v a t i o nf o rv e g e t a b l ea n df r u i ta r et h em o s t i m p o r t a n tf e a t u r e s ，w h i c hm a k ei te x t r e m e l yi m p o r t a n ti nt h ef i e l do ft h ec o a t i n gt o m a i n t a i nf r u i t sf r e s h ，t h ef i l ms e p a r a t i o n ，e a t a b l ef i l mc a r r i e r , t h ef i l mf o rb i o l o g i c a l d e g r a d a t i o na n ds oo n s oi t i sr e q u i r e dt h a tt h ec t sf i l m sm u s th a v ed i f f e r e n t p r o p e r t i e sw h e nu s e df o rd i f f e r e n tp u r p o s e s w h e nt h ec t si su s e dt oc o a to nf i u i t s a n dv e g e t a b l et op r o l o n gt h e i rs t o r a g el i f e , i th a sb e e nf o r c e dt ob ea s s o c i a t e dw i m s o m es h o r t c o m i n g s ，s u c ha sal o wm o i s t u r e - h o l d i n gr a t e ，f r u i t sd e h y d r a t i o nd u et oi t s t y p i c a lm o l e c u l a rs t r u c t u r a lf e a t u r e m o r e o v e r , s i m u l t a n e o u sm a i n t e n a n c eo fq u a l i t y o ff r u i t sa n dv e g e t a b a l e s ，m o i s t u r ec o n t r o la tr o o mt e m p e r a t u r ec a n n o tb ea c h i e v e d a l o n g w i t ht h ed e s i r e da n t i c o r r o s i v em i c r o b i a lp r o p e r t i e s 。w h e nc t si su s e d 勰af i l m c a r r i e r , t h em e c h a n i c a ls t r e n g t ho fc t sf i l mi sw e a k ，e a s i l yc h a p p e do rs t a v e d t h e a b o v em e n t i o n e dl i m i t a t i o n so fc t sf i l ma r ea t t r i b u t e dt ot h es t r u c t u r eo fc t s m o l e c u l ea n di t sn a t u r e ，t h e r e f o r e ，i no r d e rt oe x t e n dt h ea p p l i c a t i o no fc t si ti s i m p e r a t i v et oi m p r o v ea n de n h a n c et h em o i s t u r e k e e p i n ga n dt h em e c h a n i c a ls t r e n g t h o ft h em e m b r a n e n a n o - s i o xi sn o n - t o x i c ，t a s t e l e s s ，n o n - p o u u t i n g i ti so n eo ft h e m o s te x t e n s i v e l yu s e di n o r g a n i cn a n o - m a t e r i a l si nt h ep r e s e n tm o d i f i c a t i o no f a p p l i c a t i o no fo r g a n i cm a t e r i a l s w h e ni t sp a r t i c l es i z ei sr e d u c e dt on a n o m e t c rl e v e l ， s i o xd i s p l a y sas e r i e so fs p e c i a lf u n c t i o n s m o r e o v e r , n a n o - s i o xh a sal a r g eq u a n t i t y o fu n s a t u r a t e dl i n k a g ea n dh y d r o x y lf u n c t i o n a l i t yi nt h ed i f f e r e n tl i n k a g es t a t e ，a n d t h em o l e c u l e sw i t h i nc l u s t e ri si nt h ef o r mo ft h r e ed i m e n s i o n a lc h a i ns t r u c t u r e , l e a d i n gt os o m ei n t e r a c t i o nb e t w e e ns i o xw i t hc e r t a i ng r o u p so rb a s e so fh i g h p o l y m e rm a t e r i a l t h i sm a yh e l pt oi m p r o v et h ep e r f o r m a n c e so ft h em a t e r i a lt oa g r e a te x t e n t t h e r e f o r e ，u s i n gn a n o - s i o xt oc a r r ym o l e c u l a rm o d i f i c a t i o nt oc h i t o s a nt oe 1 1 h a n c et h ef i l m o b d u r a b i l i t ya n da n t i b a c t e r i a lp r o p e r t y ，i m p r o v ew a t e rp e n e t r a t i o nr a t ea n dp e r m e a b i l i t y ，a n dm a k e i ta p p l yt ot h ef r u i t sa n dv e g e t a b l e s b e f o r eh a r v e s t r ya n da f t e rh a r v e s t r y f r u i t sa n dv e g e t a b l e s i i i 贵州大学博十学位论文具有抗菌功能的壳聚糖复合涂膜研究及应用 a b s t r a c t f r o mg r o w i n gt op o s t h a r v e s ts t o r a g ea i lg a i ns a f ea n de f f e c t i v ep r o t e c t i o n p r i m a r yc o v e r a g e a n dm a i nc o n c l u s i o n so ft h ep r e s e n tr e s e a r c ha r ea sf o l l o w s i p e r f o r m a n c er e s e a r c h e so fc h i t o s a nn a n o s i o xc o m p o s i t ef i l m s c h i t o s a nw a s m o d i f i e db ya d d i n gn a n o s i o x ，a n dt h e nc h i t o s a nn a n o s i o xm i x t u r e ( c t s f h ) w a s c o a t e dt oo b t a i nf i l m s c h a r a c t e r i s t i c so ft h ec o m p o s i t ef i l m sw e r ei n v e s t i g a t e db y i n f r a - r e ds p e c t r o s c o p y ( i r ) ，x - r a yd i f f r a c t i o n ( x r d ) a n dt r a n s m i s s i o ne l e c t r o n m i c r o s c o p y ( t e m ) t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a ts t r o n gh y d r o g e nb o n d sw e r ef o r m e d b e t w e e nc h i t o s a na n dn a n o s i o x c o m p a r e dw i t ht h en o n - m o d i f i e dc h i t o s a nf i l m s , t h et e n s i l es t r e n g t h , e l o n g a t i o n - a t - b r e a ka n do r t h o g o n a lt e a rs t r e n g t ho fm o d i f i e d c o m p o s i t ef i l m s ( c t s f h ) i n c r e a s e db y a b o u t6 3 2 9 ，4 5 3 8 a n d11 5 8 r e s p e c t i v e l y a tt h es a m et i m e ，t r a n s m i t t i v i t ya n dp e r m e a b i l i t yo fc t s - f hw e r ea l s o i m p r o v e d t h ep e r f o r m a n c eo ft h ec t s f hf i l m so b v i o u s l ys u r p a s s e dt h a to ft h ep u r e c t sf i l m s 2 。r e s e a r e h e so na n t i b a c t e r i a lp r o p e r t i e so fc h i t o s a nn a n o s i o xc o m p o s i t ef i l m s t h ea n t i b a c t e r i a lp r o p e r t ye x p e r i m e n t so ft h ec t s - f ha n dt h ec t si n d i c a t e dt h a t m o d i f i e dc h i t o s a nf i l m sh a dam o r eo b v i o u se f f e c tt h a np u r ec t sf i l m sa g a i n s t b a c t e r i u ms u c ha sg r a m - n e g a t i v eb a c t e r i aec o l i ( e s c h e r i c h i ac o l i ) a n dg e l a n s h i m a s c u l i n ef u n g u ss u b t i l i sb u ds p o r eb a c i l l u s ( b a c i l l u ss u b t i l i s ) ，a n df u n g u sl i k ey e a s t ( s a c c h a r o m y c e s ) a n db l u em i l d e w ( p e n i c i l l i u m ) ，t h ea n t i b a c t e r i a lr a t er e a c h i n g 2 2 3 4 、6 5 0 、3 6 4 9 和5 3 7 6 ，r e s p e c t i v e l y s i m u l t a n e o u s l yc t s f hh a da n o b v i o u sf u n c t i o nt oc o n t r o lt h eg r o w t ho fa g r i c u l t u r a lp a t h o g e n i cb a c t e r i al i k el a t e b l i g h to fp o t a t o ( p h y t o p h t h o r ai n f e s t a n s ) ，t h et o m a t og r e ym o l d ( b o t r y t i sc i n e r e ap e r s ) a n dt h eh o tp e p p e rw i l td i s e a s e ( f u s a r i u mw i l o 3 t h ea p p l i c a t i o ni nt h es t o r a g eo ff r u i t sa n dv e g e t a b l e s t a k i n gt h ep e r m e a t i o n r a t eo fw a t e ra so b j e c t i v ef u n c t i o n , t h eo r t h o g o n a lr o t a t i o ne x p e r i m e n t a ld e s i g n m e t h o d sb a s e do ns i n g l eq u a d r a t i cr e g r e s s i o nw e r eu s e df o ri n v e s t i g a t i o na n d e s t a b l i s h e daq u a d r a t i cr e g r e s s i o nm o d e l ，o b t a i n i n ga l lo p t i m a lf o r m u l ao fc t s f hf o r c o a t i n gj i n q i up e a ra n dc u c u m b e rt op r o l o n gt h e i rs t o r a g el i f ea tr o o mt e m p e r a t u r e t h er a t eo fw a t e rl o s s ，v i t a m i nc c o n t e n t ，r e s p i r a t o r ys t r e n g t h ，p o l y p h e n o lo x i d a s e ( p p o ) ，p e r o x i d a s e ( p o d ) ，s u p e r o x i d ed i s m u t a s e ( s o d ) ，g o o df r u i t r a t i oa n d i v 贵州大学博j ：学位论文 具有抗菌功能的壳聚糖复合涂膜研究及施用 a b s t r a c l | j f l e s h - 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s i o xc o m p o s i t ef i l m s a g a i n s ta p h i d t h et o x i c i t yt e s t i n gi nl a b o r a t o r ys h o w e d ：c t s - f l lf i l m sh a dg o o d i n s e c t i c i d a la c t i v i t ya g a i n s ta p h i d i t sa n t i i n s e c t ( a p h i s ) e f f e c tw a sh i g h e rt h a nt h a to f c t s ( 5 7 4 l ) ，r e a c h i n gt o6 2 9 3 ，i n c r e a s i n gb y15 f i e l de x p e r i m e n t ss h o w e d t h a ta f t e rp u r ec t ss o l u t i o n ，c t s f l lc o m p o s i t es o l u t i o n ，c t s a w e i ( ac o m p o u n d ) m i x t u r es o l u t i o na n d0 18 删( p e s t i c i d e ) w e r es p a y e do nt oj i n q i up e a rt r e e s ，t h e l e v e l so fi n s e c t sd e c r e a s e de v i d e n t l ya n df e l lt 05 3 0 4 ，6 8 6 6 ，9 0 5 2 a n d8 7 6 0 r e s p e c t i v e l yd u r i n g1 - 7d a y sa f t e ra p p l i c a t i o n r e s u l t si n d i c a t e dt h a tc t s n a n o s i o x c o m p o s i t ef i l m sc a ns t r e n g t h e nt h ed r u ge f f i c a c ya n dt h ed u r a t i o no fp e s t i c i d e 5 a c u t et o x i c i t yt e s to fc h i t o s a nc o m p o s i t ef i l m s b ya d d i n ga l la c c e p t a b l e m a x i m u ma m o u n to fn a n o - s i o xt ot h ec h i t o s a nf i l m sf o l l o w i n gt h ef o r m u l a , a c u t e t o x i c i t yt e s to ft h ef i l mw a sc a r r i e do nt h ek u n m i n gs e c o n d - l e v e lm o u s e r e s u l t s i n d i c a t e dt h a tw h e nt h ea p p l i e dd o s a g ew a s10 0 班gb w ，l d s 0 10 0g k gb wa f t e r 2w e e k s i tw a sd i s c o v e r e dn e i t h e ra n yp r e s e n t e da n i m a l sd i e dn o ra n yw e r eu n d e r i n t o x i c a t i o n c t s f hc o m p o s i t ef i l mi ss a f ea n da ni n n o c u o u sm a t e r i a l 6 p e s t i c i d ef o r m u l a t i o nr s e a r c ho fc h i t o s a nn a n o s i o xc o m p o s i t ef i l m s w h e t h e r t h ei n d o o rt o x i c i t yt e s t s ，o rt h ef i e l dp h a r m a c o d y n a m i ce x p e r i m e n t s ，c t s f hf i l m s h a dac e r t a i nd e g r e eo fi n s e c t i c i d a la c t i v i t y i nc o n c l u s i o n , c t s f hf i l m sc o u l db e u s e da sap e s t i c i d et oc o n t r o ld i s e a s e sa n di n s e c tp e s t so ff r u i t sa n dv e g e t a b l e s ，a n d p r o v e dt ob eag r e e np e s t i c i d ew h i c hw a sa tal o w e rr e s i d u a ll e v e l w h e nc t s - f h v 贵州大学博上学位论文 具有抗菌功能的壳聚糖复合涂膜研究及应用a b s t r a c t f i l m sm i x e dw i t hp e s t i c i d e s ，t a k i n ga d v a n t a g eo ft h ef u n c t i o no fc h i t o s a n sf i l m i s f o r m a t i o n ，c t s f hf i l m sa sap e s t i c i d ea g e n tc a nb em o r e w i d e l yu s e di na g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n k e y w o r d s ：c h i t o s a n ；n a n o - s i o x ；m o d i f i c a t i o n ；a n t i b a c t e r i a lp r o p e r t y ；f r e s h k e e p i n g ； p e s t i c i d ef o r m u l a t i o n v i 贵州大学博? l = 学位论文具有抗菌功能的壳聚糖复合涂膜研究及应用前言 - _ - 。一 刖吾 我国是农业大国，每年平均发生病虫害约2 7 2 8 亿亩次，解放后开始旌用农 药，8 0 年代，每公顷( h m 2 ) 土地农药用量为4 6 5 公斤；9 0 年代增加到1 5 9 公斤， 增加了两倍多。目前，全国农业使用农药为2 3 万吨左右，每公顷使用农药2 4 2 公斤，就果蔬而言每年可减少大量由病虫害造成的损失数百万吨( 凌世海，2 0 0 2 ) 。 此外，我国水果年产量近7 0 0 0 万吨，蔬菜产量约5 亿吨，均居世界第一位，但 长期以来我国对农产品比较重视产前和产中的栽培，而忽视了产后保鲜储藏，损 失惨重，果蔬采后损失率达2 0 - 3 0 ，远远超过发达国家的1 7 5 。若使果 蔬两项采后损耗降低1 0 ，就可获得约5 5 0 亿元的直接经济效益( 李年华，2 0 0 6 ) 。 绝大多数的农药必须通过一定的加工过程形成一定形态的制剂，才能够进行 应用，一个好的农药品种，制剂加工的好坏是其成功的一半( 郑铁军，2 0 0 3 ) 。通 常使用的杀虫剂剂型及施药方法难以使药物接触靶标昆虫，而更多的是残留在环 境中，其结果是造成较多的浪费，并污染环境，给人类健康造成危害。文献资料 指出( 陈蔚林等，2 0 0 4 ) ，药物从目标上流失达6 0 9 0 ，实际上真正能够达到靶 标机体上的药物有效成分仅是施药总量的0 1 。如何将寿命较短的杀虫剂贮存 在一定的剂型中，使其有足够持效作用时间和效果是亟待解决的问题。因此，人 们大力进行剂型的研究和开发，减小或避免农药的不良影响，以延长农药的使用 寿命。 壳聚糖纳米s i o x 复合涂膜农药剂型是一种高效、安全、经济和方便的农药 剂型，将其与原药混合后喷施于生长期的果蔬上，在果蔬表面上形成一层薄薄的 膜，具有一定的强度和韧性，能减少吹漂使更多的喷洒剂附着在作物上，提高农 药的粘附力，而降低农药的浓度或用量，改善承受雨淋的能力，提高药效，降低 农残和生产成本。同时，壳聚糖纳米s i o x 复合膜涂膜于采摘后的果蔬表面上， 形成无色透明的具有调节食品内外气体、水分和溶质交换及抑制微生物对食品浸 害等作用的半透膜，从而达到防止食品腐败变质，保持果蔬新鲜饱满的外表和硬 度，延长室温下的果蔬贮藏保鲜的时间。 壳聚糖是一种天然多糖类的生物大分子，具有无毒、无味及良好成膜性等优 点( 阳元娥，2 0 0 2 ) ，其中，壳聚糖成膜性的应用受到人们极大的关注，并广泛应 用于膜分离、可食膜、生物可降解用膜( r a v i ，e ta l2 0 0 2 ；y u a n ，e ta l2 0 0 4 ) 和果 v i l 贵州大学博：j 二学位论文具有抗菌功能的壳聚糖复合涂膜研究及应用前言 蔬涂膜保鲜等方面( k u r i t ，e ta 1 2 0 0 2 ；b c r g e r ，e ta l2 0 0 4 ) 。但从现有的文献报道 看，存在的问题也较多。作为农药剂型的膜载体应用时，壳聚糖单膜的力学性能 较弱，易龟裂、易破碎( 刘晶等，2 0 0 6 ) 。而在果蔬保鲜中如草莓，有报道说采 用壳聚糖有良好效果，也有报道说，单独壳聚糖非但不能保鲜，更有促进腐烂的 效果( 单春会等，2 0 0 4 ) 。因此，壳聚糖在应用中，由于自身性质和结构的特点， 有三大问题亟待解决，一是膜的强度、韧性不够，一段时间后易断裂破碎，使部 分表面裸露，果蔬仍然受到外界的影响，二是膜的抑菌防腐性能有待提高，三是 透性缺乏选择性和可调性，如透水性、透0 2 和透c 0 2 等性质，从而影响其应用 的广泛性。 纳米s i o x 是一种无毒、无味、无污染的白色粉末非金属材料，是目前有机材 料改性中应用最为广泛的无机纳米材料之一，文献报道在聚苯乙烯塑料薄膜中添 加纳米s i o x ，不但提高其防水性能和抗老化性能，而且强度、韧性也明显提高( 刘 福春，2 0 0 1 ) 。 因此，利用纳米s i o x 对壳聚糖进行分子修饰，提高膜的强韧性和抗菌性、 改善透水率和透气性，并将其应用于果蔬的采摘前后，使果蔬从生长期至采后贮 藏均得到有效并且安全的保护。本论文主要从以下方面进行研究： ( 1 ) 壳聚糖改性研究。以十二烷基磺酸钠( s d s ) 活化纳米s i o x ，通过二次回归旋转 正交组合试验设计方法，研究壳聚糖复合涂膜纳米s i o x 修饰的优化工艺条件， 并用流延法制得分散比较均匀的纳米复合膜，所得涂膜的性能和结构通过红外 ( r ) 、x 射线衍射( x r d ) 和电镜透射( t e m ) 等手段进行表征。 ( 2 ) 抑菌研究。通过对细菌、真菌、霉菌及植物病原菌等典型的果蔬有害菌进行 抑菌试验，考察复合膜抑菌活性。 ( 3 ) 壳聚糖复合膜应用于金秋梨保鲜。将抗菌复合涂膜应用于水果金秋梨保鲜中， 考察在室温条件下，金秋梨保鲜贮藏的质量指标和生理生化指标。 ( 4 ) 壳聚糖复合膜应用于黄瓜保鲜。将抗菌复合涂膜应用于蔬菜黄瓜保鲜中，考 察室温下黄瓜贮藏的质量指标。 ( 5 ) 壳聚糖复合膜农药剂型研究。通过室内毒力试验和田间试验，考察壳聚糖复 合膜在植物表面形成薄膜后，对农药药效的持续性和壳聚糖复合膜农药剂型的效 果。 v i i i 贵州大学博士学位论文具有抗菌功能的壳聚塘复合涂膜研究及应用缩略语 缩略语 主要缩略词对照 缩略词英文 c t sc h i t o s a n c t s f hc h i t o s a nn a n o s i o xc h i t o s a nf i l m s n a n o s i o xn a n o s i l i c o nd i o x i d e g l y c - m s d s t x r d t e m s e m e c o l i b s u b t i l i s p o d p p o s o d l d 5 0 l c s o g l y c e r e lm o n o s t e a r a t e s o d i u ml a u r y l s u l f o n a t e i n f r a - r e ds p e c t r o s c o p y w i d ea n g l ex - r a yd i f f r a c t i o n t r a n s m i s s i o ne l e c t r o nm i c r o s c o p e s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p e e s c h e r i c h 缸c o l i b a c i l l u ss u b t i l i s p e r o x i d a s e p o l y p h e n o lo x i d a s e s u p e r o x i d ed i s m u t a s e m e d i a nl e t h a ld o s e l e t h a lc o n c e n t r a t i o n 中文 壳聚糖 壳聚糖纳米。s i o x 复合膜 纳米二氧化硅 单甘酯 十二烷基磺酸钠 红外光谱 x 射线衍射 透射电子显微镜 扫描电子显微镜 大肠埃希氏菌 枯草牙孢杆菌 过氧化物酶 多酚氧化酶 超氧物歧化酶 半数致死量 半数致死浓度 贵炯大学博士学位论文具有抗菌功能的壳聚糖复合涂膜研究及麻用声明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究在做出重要贡献的个人扣集体，均已在文中以明确 方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：巫! 旦鱼 日 期： 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解贵州大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权贵州大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：趔垒爿复嵫囡! i 日期：2 q q 翌碰月 贵州大学博j ：学位论文具有抗菌功能的壳聚糖复合涂膜研究及应用第一章 第一章文献综述 1 1 壳聚糖的结构和性质 1 1 1 壳聚糖的结构 甲壳素( c h i t i n ) 是一种天然高分子化合物，属于碳水化合物中的多糖。将甲 壳素用浓碱煮沸加热处理，得到了脱乙酰基的壳聚糖( 蒋挺大，2 0 0 1 ) 。甲壳素化 学名称为序( 1 ，4 ) 一2 - 乙酰氨基2 脱氧d 葡萄糖，若糖基c 2 位的乙酰氨基换成羟 基就成为纤维素( c e l l u i o s e ) ，将其糖基上的n - 乙酰基大部分去掉则成为壳聚糖 ( c h i t o s a n ) ，其学名为直链( 1 ，4 ) 一2 - 胺基2 脱氧毋d 葡萄糖，c a 登陆号为 【9 0 1 2 7 6 - 4 】，这是唯一的天然碱性多糖。三种物