枯草芽孢桿菌微膠囊的制備及其穩(wěn)定性的研究畢業(yè)論文1

1、枯草芽孢桿菌微膠囊的制備及其穩(wěn)定性的研究微膠囊技術(shù)是指以天然或合成的高分子材料作為囊壁，通過化學(xué)法、物理法或物理化學(xué)法將固體或液體材料包囊成直徑為1-5000的微小囊狀物的技術(shù)。微膠囊的優(yōu)勢在于形成微膠囊時，囊心被包覆而與外界環(huán)境隔離，它的性質(zhì)幾乎能毫無影響的被保留下來，微囊的囊膜具有透膜或半透膜的特性，因此其所包含的囊心物質(zhì)可借壓力、ph值、酶解、溫度或提取等一系列方法完全釋放出來。微膠囊技術(shù)的作用微膠囊之所以被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)品，是由于通過對物質(zhì)進行膠囊化可以實現(xiàn)許多目的。無論物質(zhì)具有親水性還是具有親油性，大多數(shù)氣體、液體、固體、甚至具有生命活性的細菌、酶等均可以被包囊。廣義地說，微膠囊具

2、有改善和提高物質(zhì)外觀及其性質(zhì)的能力。上述功能使得微膠囊化成為許多工業(yè)領(lǐng)域中的一種有效的商品化方法，具體可主要分為7個方面。1、改善物質(zhì)的物理性質(zhì)改變物質(zhì)的狀態(tài):將液態(tài)物質(zhì)或氣態(tài)物質(zhì)微膠囊化后，可得到微細的粉狀物質(zhì)，在外形及使用上具有固體特征，但其內(nèi)部仍然是液體或氣體，因而仍具有原來液體或氣體的性質(zhì)。改變物質(zhì)的質(zhì)量和體積：物質(zhì)的表觀密度經(jīng)微膠囊化后可以變小，也可制成含有空氣或空心的微膠囊而使體積增大。改變物質(zhì)的性能：通過微膠囊化可以改變物質(zhì)對所處介質(zhì)的親和性，常用的方法是將疏水性藥物用親水性壁材微膠囊化，使其變得親水。2、控制釋放在可以人為控制的條件下，微膠囊中活性組分的釋放可以采用立即釋放、延

3、時釋放等各種釋放方式。緩釋：將一些藥物或活性物質(zhì)制成微膠囊后，不但方便口服或注射，更重要的是能使藥物緩慢釋放，使藥效持久，從而可減少服用次數(shù)和服用量，減少生理副作用。3、隔離活性成分微膠囊化后囊壁可以將囊內(nèi)外物質(zhì)隔離，故能阻止活性物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在醫(yī)藥中，可將藥物與其他敏感物質(zhì)隔離，如紅霉素遇酸易變質(zhì)，微膠囊化后可在一定時間內(nèi)避免與胃液接觸，從而使其保持活性。4、改善穩(wěn)定性易揮發(fā)、易氧化、光敏性和熱敏性的物質(zhì)經(jīng)微膠囊化后，可避免直接與光、熱或空氣接觸，抑制其揮發(fā)，氧化，降低光(熱)敏性。有些物質(zhì)很容易受氧氣、溫度、水分、紫外等各種環(huán)境因素的影響，通過微囊化，使囊心物與外界環(huán)境相隔離。在食

4、品、化妝品和洗滌劑行業(yè)中，經(jīng)常將香料、香精微膠囊化，以降低其揮發(fā)性，保持長久散發(fā)香氣。5、降低對健康的危害、減少毒副作用硫酸亞鐵、阿司匹林等藥物包囊后可以通過控制向消化系統(tǒng)得釋放速度來減輕腸胃副作用。長期服用氨節(jié)青霉素對人體有嚴(yán)重的副作用，微膠囊化可彌補這一缺陷；抗癌藥物化療劑一般用甲基乙二醛，但對人體毒性大，微膠囊化后可以迅速從體內(nèi)排出，降低副作用。對于制藥工業(yè)來說，就可以采用微膠囊技術(shù)來制造靶制劑，達到定向釋放的效果。6、屏蔽味道和氣味微膠囊化可以用于掩飾某些化合物的令人不愉快地味道?？股鼗前奉愃幬锟辔短螅⒛z囊化可掩蓋其苦味。氨基酸有維持機體生長發(fā)育的氨平衡功能，能治療肝病及乙基砷、

5、苯中毒，但其奇特的臭味使人難以接受，微膠囊化后，就可掩蓋其臭味將有色澤和氣味的中草藥液微膠囊化后，可以掩蔽服用時的不良味道。7、用于特殊目的的不相容物質(zhì)的分離微膠囊化后可以隔離各種成分，阻止活性成分之間的反應(yīng)。故可以將兩者一起保存。但是當(dāng)微膠囊破碎以后兩者就能進行反應(yīng)。可以達到某些特殊的目的。菌體微膠囊的特點對于制備菌體微膠囊，最主要的就是防止外界不良條件對菌體的破壞以提高菌體的穩(wěn)定性，提高菌體的保存時間。一些菌體，在環(huán)境中受到不良環(huán)境的影響（紫外線、ph等）其存活率很低。而通過微膠囊技術(shù)可以將菌體與不良環(huán)境隔離，達到提高菌體穩(wěn)定性的作用。例如胃中的ph只有1.8左右，對枯草芽孢桿菌活性具有比

6、較大的破壞。而制成微膠囊可以減少胃酸與菌體的接觸，提高菌體的穩(wěn)定性 。另外通過微膠囊技術(shù)將菌體包埋，使得菌體某些不良的氣味難以釋放到外界，而達到容易口服等的效果。我就是做枯草芽孢桿菌微膠囊的，做死我了！微膠囊的制備方法 介紹一下微膠囊制備方法通常根據(jù)其性質(zhì)、囊壁形成的機制和成囊條件分為物理法、物理化學(xué)法、化學(xué)法等3大類。在每大類方法中依據(jù)不同的操作工藝又可進一步分成若干種制備方法。各種制備方法都具有各自的特點、適用范圍和適用對象，現(xiàn)將各種微膠囊制備方法歸納如表1所示。物理化學(xué)法的共同特點是改變條件使溶解狀態(tài)的成膜材料從溶液中聚沉出來，并將囊心包覆形成微膠囊。即通過改變溫度、ph值、加入電解質(zhì)等

7、，使溶解狀態(tài)的成膜材料從溶液中聚沉，并將芯材包覆形成微膠囊。凝聚法又稱相分離法，根據(jù)芯材的水溶性不同可分為水相分離法;依據(jù)凝聚機理的不同又分為單凝聚法和復(fù)凝聚法?；瘜W(xué)方法和物理化學(xué)方法一般通過反應(yīng)釜即可進行，因此應(yīng)用較多。見表2。微膠囊芯材芯材是微膠囊中起主要功能的物質(zhì)。它可以是單一的固體、液體或氣體，也可以是固一液、液一液、固一固或氣一液混合物。根據(jù)不同的行業(yè)，不同的用途，芯材有不同的選擇。它可以是化工產(chǎn)品、醫(yī)藥用品，也可以是食品添加劑或是食品的天然組份?，F(xiàn)己用作芯材的物質(zhì)有：膠粘劑、催化劑、除垢劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、油墨、涂料、染料、顏料、溶劑、液晶、金屬單體、油脂、香料等。微生物作為一類特

8、殊的活性物質(zhì)，也開始廣泛用于芯材，發(fā)揮其特有的功效。表3為常用的微膠囊的芯材。壁材（囊材）制作微膠囊可用的壁材很多，一般為天然高分子材料或有機合成材料，可以是親水性的或疏水性的高分子材料，也可以是無機化合物。這些材料的最大特點是具有一定的成膜性，且在常溫下比較穩(wěn)定。表4為常用的壁材。天然高分子材料是最常用的囊材與載體材料，因其穩(wěn)定、無毒、成膜性或成球性較好。目前在飼料行業(yè)應(yīng)用較多的有明膠、海藻酸、氫化植物油等。(1)明膠：明膠是氨基酸與膚交聯(lián)形成的直鏈聚合物，通常平均相對分子質(zhì)量在1500-2500之間?？缮锝到猓瑤缀鯚o抗原性，用作微囊的用量為20-100g/l，用作微球的量可達200g/l

9、以上。(2)海藻酸鹽：系多糖化合物，常用稀堿從褐藻中提取而得。海藻酸鈉可溶于不同溫度的水中，不溶于乙醇、乙醚及其它有機溶劑；不同相對分子質(zhì)量的粘度有差異?？膳c甲殼素或聚賴氨酸合用作復(fù)合材料。因海藻酸鈣不溶于水，故海藻酸鈉可用cacl2固化成微膠囊。(3)蛋白類：常用作載體材料的有白蛋白(如人血清白蛋白、小牛血清白蛋白)、玉米蛋白(玉米骯)、雞蛋白、小牛酪蛋白等，可生物降解，無明顯的抗原性，常采用加熱固化或化學(xué)交聯(lián)劑(如甲醛、戊二醛或丁二烯)固化，通常用量在300g/l以上。(4)氫化植物油：以植物來源的油，也包括從魚和其它動物來源的油經(jīng)過精制、漂白、氫化脫色和除臭噴霧干燥得。在藥劑中起潤滑、緩

10、釋作用。半合成高分子多系纖維素衍生物，如梭甲基纖維素、鄰苯二甲酸纖維素等。其特點是毒性小、粘度大、成鹽后溶解度增大；由于易水解，故不宜高溫處理，需臨用時現(xiàn)配。現(xiàn)在市面上用的較多的是乙基纖維素。合成高分子材料常用的有兩類，可生物降解和不可生物降解的。近年來，可生物降解并可生物吸收的材料受到普遍的重視并得到廣泛的應(yīng)用。如聚氨基酸、聚乳酸、聚丙烯酸樹脂等。在選擇壁材時還要考慮壁材本身的性能，如滲透性、穩(wěn)定性、機械強度、溶解性、可聚合性、電性能、吸濕性及成膜性等，對于生物活性物質(zhì)的芯材，還要著重考慮壁材的毒性，與芯材的相容性。此外，微膠囊的制備，以天然高分子材料作壁材制備微膠囊的很多，這類壁材具有無毒

11、、成膜性或成球性較好、免疫原性低、生物相容性好、可降解且產(chǎn)物無毒副作用等優(yōu)點，其資源豐富、制備簡單、價格便宜，極具開發(fā)潛力，因此，它是目前最常用的微膠囊制備材料。微生物微膠囊 介紹微生物微膠囊 介紹從20世紀(jì)80年代開始就有研究者進行微生物細菌微膠囊的探索，研究較多的細菌有雙歧桿菌、乳酸菌、蘇云金桿菌、白僵菌等。目前，國內(nèi)外已經(jīng)有多種微膠囊化技術(shù)應(yīng)用在微生物領(lǐng)域，主要包括:(1)銳孔一凝固浴法革蘭氏陰性菌微膠囊制備技術(shù)的研究國外利用銳孔一凝固浴法制備，最早主要是海藻酸鈣的單層包埋，逐漸發(fā)展成為多層包埋。(2)流化床包膜法將菌體濃縮液或經(jīng)冷凍干燥后的干菌粉通過擠壓制成球狀干顆粒，在流化床上用腸溶

12、性材料(海藻酸鈉等)噴霧涂膜，產(chǎn)品室溫貯藏時涂膜的比未涂膜的存活率高40倍，在低ph下貯藏時涂膜的存活率也較高。(3)熔化分散冷凝法例如將雙歧桿菌菌粉分散于融點高于體溫的硬化油中，攪拌均勻后噴霧，能夠得到一定粒徑，且菌體較穩(wěn)定的微膠囊。(4)乳化交聯(lián)法例如將雙歧桿菌凍干粉與殼聚糖溶液混勻，并懸浮于大豆色拉油中(以span85為乳化劑)，乳化后加入對苯二甲酞氯交聯(lián)反應(yīng)，制備了雙歧桿菌微膠囊。(6)噴霧干燥法噴霧干燥是食品工業(yè)應(yīng)用最為悠久、最為廣泛，也是成本極為廉價的一種微膠囊方法。不少研究也嘗試了應(yīng)用于益生菌的微膠囊化。例如在魏華等噴霧干燥微膠囊化保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的研究中，噴霧干燥的同

13、時形成微膠囊有利于提高菌體在噴霧干燥過程中的性，從而提高活菌存活率，達到78%；而且噴霧干燥的微膠囊產(chǎn)品活菌數(shù)隨保藏時降的速度緩慢，活菌保存期顯著延長。(7)吸附法以淀粉和碳酸鈣粉末吸附微囊化的雙歧桿菌在干燥過程中死亡率明顯下降，在室溫條件下保存其存活率比未微囊化的有較大提高。(8)原位聚合法袁青梅等以蜜胺樹脂作為囊壁材料，使用原位聚合法對生物農(nóng)藥阿維菌素進行制備微膠囊制劑.結(jié)果表明蜜胺樹脂是較好的生物農(nóng)藥用微膠囊緩釋劑型的囊壁其制備工藝簡單，具有良好的的外觀形貌、粒徑大小分布、穩(wěn)定性、懸浮性等，包封83.24%，與未經(jīng)包囊的阿維菌素相比具有良好的緩釋性能。(9)雙層包埋法(復(fù)凝聚法)陳健凱等

14、采用雙層包埋法，以牛奶蛋白為內(nèi)層包埋劑，卡拉膠和刺槐豆膠為包埋劑對嗜酸乳桿菌和干酪乳桿菌進行雙層包埋。乳酸菌在ph=2.1胃酸環(huán)境的存包埋嗜酸乳桿菌為87%，包埋干酪乳桿菌為90%，未包埋乳桿菌不耐強酸，幾乎全部死亡。包埋乳酸菌加入到酸奶中，在儲藏期的第9天，包埋嗜酸乳桿菌存活率為57%，包埋干酪乳桿菌存活率為50%，而是熱鏈球菌存活率為3.2%，保加利亞乳桿菌存1.3%。顯示出包埋后的乳酸菌穩(wěn)定的生物活性。單凝聚法制備微膠囊?以明膠作為囊材稱取一定量的明膠用去離子水泡脹，并于50水浴下溶解，將0.1g枯草芽孢桿菌固體粉末加入到明膠水溶液中，攪拌形成乳化分散體系。保持體系溫度為50,用10%醋

15、酸溶液調(diào)節(jié)體系的ph為3.5-3.8，然后向體系緩緩加入20%濃度的硫酸鈉溶液26。?以殼聚糖為囊材吸取1ml的乳化劑吐溫80于含有100ml去離子水的燒杯中，溫度保持在50。稱取一定質(zhì)量的殼聚糖加入上述的燒杯中，用10%的乙酸溶液溶解配置成溶液，加入0.1g枯草芽孢桿菌固體粉末混合均勻27。?以海藻酸鈉為囊材吸取1ml的乳化劑吐溫80于有100ml去離子水的燒杯中，溫度保持在60。稱取一定質(zhì)量的海藻酸鈉加入上述燒杯中配制成溶液，加入0.1g枯草芽孢桿菌固體粉末混合均勻 。以黃原膠為囊材吸取1ml乳化劑吐溫80到燒杯中，加入100ml去離子水，溫度保持在60。稱取一定質(zhì)量的黃原膠加入燒杯中配置

16、成溶液，加入0.1g枯草芽孢桿菌粉末混合均勻。以瓊脂作為囊材配置不同濃度的瓊脂溶液，待冷卻到50后加入0.1g菌體粉末/芽孢混勻。分別用銳孔法、噴霧法制備微膠囊。銳孔法：將混合液用不同孔徑大小的針頭滴入到冰水中。噴霧法：吸取混合液，將其噴入冰水中。復(fù)凝聚法制備微膠囊?殼聚糖與黃原膠組合配置不同濃度的殼聚糖溶液和黃原膠溶液，等體積混合均勻后加入0.1g枯草芽孢桿菌固體粉末混合均勻，并分別以銳孔法和噴霧法制備微膠囊。以na2so4作為固定劑。?殼聚糖與海藻酸鈉組合待添加的隱藏文字內(nèi)容2配置不同濃度的殼聚糖溶液和海藻酸鈉溶液，等體積混合后加入0.1g枯草芽孢桿菌粉末，以cacl2為固化劑，并分別以銳

17、孔法和噴霧法來制備微膠囊。 ?海藻酸鈉與明膠組合配置不同濃度的海藻酸鈉和明膠溶液，等體積混合均勻后加入0.1g枯草芽孢桿菌粉末。以cacl2為固化劑，并分別以銳孔法和噴霧法來制備微膠囊。明膠與黃原膠、海藻酸鈉組合配置不同濃度的黃原膠、明膠、海藻酸鈉溶液，將黃原膠與明膠等體積混合后加入等體積的海藻酸鈉。以cacl2為固化劑，并分別以銳孔法和噴霧法來制備微膠囊。微膠囊品質(zhì)檢驗方法（我的方法）包埋率=a-b/a100% 式中： a制備微膠囊前溶液中細菌的濃度b微膠囊制備后所測得固定劑中菌體的濃度。微膠囊直徑測定方法：在光學(xué)顯微鏡下，取微膠囊用顯微測微尺隨機測定20顆微膠囊粒徑，并取其平均值即為粒徑(

18、 單位為µm)。若微膠囊的粒徑較大，則直接用精度為1mm的直尺測量，隨機測取20顆微膠囊的直徑，并取其平均值( 單位為mm)?；罹鷶?shù)測定方法：分別測定微膠囊化枯草芽孢桿菌活菌數(shù)和未經(jīng)微膠囊化的活菌數(shù)。測定微膠囊化的活菌數(shù)：稱取0.1g微膠囊粉碎，置于10ml生理鹽水中。稀釋一定的倍數(shù)后涂平板測定活菌數(shù)，并做3次平行試驗。測定未微膠囊化的活菌數(shù)：在平板上取菌，并置于10ml生理鹽水中。稀釋一定的倍數(shù)后涂平板測定活菌數(shù)，并做3次平行試驗取平均值。 研究了采用銳孔法和噴霧法制備微膠囊枯草芽孢桿菌微膠囊。分別利用明膠、殼聚糖、海藻酸鈉、黃原膠、瓊脂等制備單凝聚以及復(fù)凝聚微膠囊。并從微膠囊的制備方法、包埋率、機械性能、微膠囊穩(wěn)定性以及菌體穩(wěn)定性等幾個方面進行了研究分析。并優(yōu)化促芽孢培養(yǎng)基，促進枯草芽孢桿菌產(chǎn)