细菌纤维素纳米纤维/Ag纳米颗粒的合成:结构,特征和抗菌活性
Siyu Zhou1, Haonan Peng2, Aiqing Zhao1
1Shaanxi Engineering Laboratory for Food Green Processing and Safety Control, Shaanxi Key Laboratory for Hazard Factors Assessment in Processing and Storage of Agricultural Products, and Xi'an Key Laboratory of Characteristic Fruit Storage and Preservation, College of Food Engineering and Nutritional Science, Shaanxi Normal University, Xi'an 710062, China.
International journal of biological macromolecules
|January 13, 2024
概括
通过TEMPO介导的氧化预处理产生了细菌纤维素纳米纤维与最小的,最均分散的银纳米粒子. 这些O-BCN/Ag纳米粒子表现出优越的抗菌和抗氧化特性,显示出食品包装应用的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 生物材料是一种生物材料.
背景情况:
- 细菌纤维素纳米纤维 (BCN) 是有前途的生物材料.
- 纳入银纳米粒子 (AgNP) 增强了BCN的功能.
- 对于BCN的预处理方法可以影响Ag NP的特性和性能.
研究的目的:
- 为了比较BCNs/Ag纳米颗粒的特征,这些纳米颗粒使用了三个 BCN预处理方法来合成:没有预处理 (N-BCNs/Ag),氧化激活 (A-BCNs/Ag) 和TEMPO介导氧化 (O-BCNs/Ag).
- 评估由此产生的BCNs/Ag纳米颗粒的抗氧化和抗菌活性.
- 评估这些材料在食品包装中的潜力.
主要方法:
- 在BCN上合成Ag纳米颗粒,使用三个不同的BCN预处理策略.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM) 和传输电子显微镜 (TEM) 分析纳米粒子大小和分散的特征.
- 感应合等离子体质谱 (ICP-MS) 用于量化Ag纳米粒子含量.
- 细胞毒性评估,以评估材料安全性.
- 抗氧化剂和抗菌分析以确定疗效.
主要成果:
- 在所有方法中,Ag纳米颗粒是球形的,并在NBC表面分散.
- 在O-BCNs/Ag纳米颗粒中,Ag NP直径最小 (20.25 nm) 和分散最均.
- 在O-BCNs/Ag纳米颗粒中,Ag含量最高 (2.98 wt%),其次是A-BCNs/Ag (1.53 wt%) 和N-BCNs/Ag (0.84 wt%).
- 所有BCN/Ag纳米颗粒都显示出相对安全的细胞毒性.
- O-BCNs/Ag纳米颗粒显示出卓越的抗氧化和抗菌活性,有效地破坏细菌细胞膜.
结论:
- 通过TEMPO介导的氧化是一种有效的预处理,用于生产具有增强性能的BCNs/Ag纳米粒子.
- O-BCNs/Ag纳米颗粒具有显著的潜力,作为食品包装应用的抗菌剂,由于其改进的特性和有效性.
