[蒙脱石对有害微生物的吸附作用.docx

蒙脱石对有害微生物的吸附作用摘　要：蒙脱石对细菌有吸附作用，吸附力强弱与其带电性有关。蒙脱石对大肠杆菌、霍乱弧菌、空肠弯曲菌、金葡菌和轮状病毒及胆盐都有较好的吸附作用，且对表面带有粒编码蛋白(CS31A)的致病性带电病原菌有固定清除作用。研究总结还表明纳米蒙脱石比普通蒙脱石吸附能力高，对非感染仔猪腹泻总有效率高达94.1％，且价格低廉，毒副作用小。透射电镜分析表明纳米蒙脱石吸附原毒素前后蒙脱石的粒径没有明显改变，XRD分析证实吸附原毒素后蒙脱石层间距没有发生变化。关键词：纳米蒙脱石；细菌；腹泻；吸附蒙脱石是由二层共顶联接的硅氧四面体片夹一层共棱联接的铝（镁）氧（氢氧）八面体片，构成2:1型含结晶水的硅酸盐矿物。其结构支柱的八面体中Al3+被Mg3+、Fe3+、Fe2+等的同晶置换，造成八面体畸变，进而迫使四面体片作出旋转、伸长、歪扭等形式来予以调正，直至出现断键，使多面体核心阳离子裸露，并在层间产生强弱不同的永久性负电荷。为了平衡电荷，蒙脱石就具有吸附阳离子到层间的特性，且只要所处介质中阳离子（不论有机阳离子或无机阳离子）浓度高于其层间的阳离子的浓度，层间域中的离子就会被交换出来。这也是蒙脱石负电吸附特性。1　蒙脱石对细菌的吸附作用　在含细菌数约为 1×107·mL-1的人工肠液中，加入不同量的蒙脱石，置于培养箱中培养，计数菌落数。结果：蒙脱石无抑菌或杀菌作用，蒙脱石对细菌的作用主要是吸附，“车厢式”结构的蒙脱石凝胶能将细菌固定到“车厢”中，且吸附力强弱与其带电性有关[1-2]。当蒙脱石的用量超过0．05ｍｇ·ｍＬ-1时。不同层电荷的蒙脱石的吸附性能类同；蒙脱石用量减少后,不同层电荷的蒙脱石的吸附量即有差异,与层电荷密度相关,即蒙脱石的层电荷密度小,吸附性能高。蒙脱石浓度达5%左右时，可以100%吸附细菌。　用粒径为0-0．2μm和0-2μm的蒙脱石（河南信阳产钠型蒙脱石）吸附苏云金芽胞杆菌（Bt）工程菌株WG-001原毒素蛋白（130kDa），结果表明：蒙脱石在碳酸盐缓冲体系（pH9）对Bt原毒素蛋白的等温吸附曲线符合Langmuir方程（r2＞0.09），当原毒素与蒙脱石的质量比例相同时，蒙脱石的平均粒径越小，单位质量吸附量越高。在磷酸盐体系（pH6-8）pH7时单位质量吸附量最大，在碳酸盐体系（pH9—11）单位质量吸附量随pH的增加而下降。Bt原毒素在蒙脱石上的吸附0.5-1.0h就能达到平衡。随着蒙脱石质量比例的增加，蒙脱石对原毒素的单位质量吸附量减小，但吸附百分率增加。在10℃-50℃范围内，温度对单位质量吸附量影响不大。透射电镜分析表明，吸附原毒素前后蒙脱石的粒径没有明显改变。XRD分析证实．吸附原毒素后蒙脱石层间距没有发生变化[3]。　采用Caco-2细胞培养模型，观察两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜水气单胞菌、副溶血弧菌、大肠杆菌、鼠伤寒沙门菌的黏附率，并在培养液中加入蒙脱石，计算蒙脱石对细菌黏附的阻断率，探讨蒙脱石对上述细菌黏附作用的影响。结果表明：所试菌与Caco-2细胞均有不同程度的黏附作用；蒙脱石对细菌黏附Caco-2细胞均有不同程度的阻断作用，对病原菌黏附Caco-2细胞的阻断作用要明显大于其对益生菌的阻断效果，其中对大肠杆菌、鼠伤寒沙门菌、嗜水气单胞菌、副溶血弧菌黏附的阻断率分别为54.22％、48.41％、60.53％、50.64％，而对两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌黏附的阻断率分别为25.64％和21.49％。结果提示蒙脱石可有效阻断病原菌黏附，从而防治肠道细菌感染和细菌移位[4]。　用蒙脱石和纳米蒙脱石（聚乙二醇PEG插层制备的）对金黄色葡萄球菌进行吸附，结果：纳米蒙脱石和蒙脱石均无杀菌和抑菌作用，蒙脱石吸附率为61.4％，PEG400插层的纳米蒙脱土的吸附率为90.3％，PEG6000插层的纳米蒙脱土吸附率为73.8％[5]。　采用纳米蒙脱石和普通蒙脱石与大肠杆菌的体外对比吸附能力，结果发现纳米蒙脱石的吸附能力明显提高，为纳米蒙脱石应用于医药领域提供了证据[6]。蒙脱石对黄曲霉毒素B1均有较强的吸附性，吸附量随黄曲霉毒素B1含量增加而增加，两者呈直线相关。当吸附反应体系中赖氨酸含量为0．2％、0．4％时，不影响蒙脱石对黄曲霉毒素B1的吸附[7]。2　蒙脱石吸附作用的应用　蒙脱石对细菌的吸附特性可用于人和动物止泻。临床药理研究表明：蒙脱石无抑菌或杀菌作用，但蒙脱石对大肠杆菌、霍乱弧菌、空肠弯曲菌、金葡菌和轮状病毒及胆盐都有较好的吸附作用，“车厢式”结构的蒙脱石凝胶能将细菌固定到“车厢”中的独特吸附方式是治疗腹泻的药理基础；对细菌毒素有固定作用。研究还表明蒙脱石只吸附、固定表面带有粒编码蛋白(CS31A)的致病性带电病原菌,对表面不带CS31A的正常菌群无固定清除作用[2]。市场上销售的蒙脱石散、片、混