[發明專利]ZnO納米顆粒抑制大腸桿菌生長的新功能

在審

• 申請號: 201711016512.7
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107779493A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 高寧馨;黃勝;徐曉莉
• 申請（專利權）人: 安徽古爾特科技有限公司
• 主分類號: C12Q1/18
• 分類號: C12Q1/18;C12Q1/10;C12R1/19
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本申請屬于納米顆粒新功能的技術領域，尤其涉及于ZnO納米顆粒抑制大腸桿菌生長的新功能。

背景技術

納米顆粒是一種人工制造的、大小不超過100納米的微型顆粒。納米材料在科學上和應用上都有很大的價值，在生物學效應方面，納米顆粒因為其直徑小、表面積大等性質往往能夠滲透到膜細胞中，從而產生與微米以上顆粒完全不同的效應。ZnO納米顆粒是一種常見的金屬納米顆粒，是一種高端的高功能精細無機產品，表現出許多特殊的性質，如非遷移性、熒光性、壓電性等，在制造氣體傳感器、變阻器、磁性材料等方面有廣泛的應用。但關于ZnO納米顆粒(又稱納米氧化鋅)的生物學尤其是抑菌性質目前涉及較少。

大腸桿菌(Escherichia coli)是一種常見的模式生物，廣泛應用于微生物學、遺傳學、分子生物學等多個領域的研究。大腸桿菌同樣是進行受試物抑菌能力測試的常見菌種，主要的測試方法包括生長曲線測定、牛津杯測定等。后者主要通過在菌株生長平板上抑菌圈的存在及大小來對受試物的抑菌能力進行測定。納米顆粒的抑菌特性的研究將有利于具體闡明其生物學效應，并為在相應領域的應用提供理論基礎。

發明內容

大腸桿菌為常用菌株，購自北京愛必信生物技術有限公司。

ZnO納米顆粒購自上海西格瑪公司，其特征為直徑小于40納米，99％以上純度，比表面積大于30平方米/克。

ZnO納米顆粒的抑菌活性檢測：

將活化好的大腸桿菌以2％接種至新鮮培養基并培養4h使其生長至對數生長期，隨后取50微升菌液稀釋100倍后與培養基混合倒平板。同時插入牛津杯，分別加入150微升陽性對照(氨芐青霉素，100納克/微升)、陰性對照(蒸餾水)、低濃度(20微克ZnO納米顆粒)、中濃度(200微克ZnO納米顆粒)、高濃度(2毫克納米顆粒)的受試物，培養16h后觀察抑菌圈的存在。

實驗結果如圖1所示。由圖中可以看出，在高濃度ZnO納米顆粒處理的條件下出現了明顯的抑菌圈，這表明ZnO納米顆粒具有顯著的抑菌效果。

進一步地，以該濃度為條件進行重復上述牛津杯抑菌實驗，通過測量抑菌圈直徑，所得數據如表1所示。經統計，其平均直徑在12.3mm。

重復試驗序號抑菌圈直徑(mm)

重復試驗序號抑菌圈直徑(mm)110.5214.5312.4410.8513.5

為進一步探索其抑菌機理，在培養至上述對數生長期的大腸桿菌液體培養物中加入ZnO納米顆粒，使其終濃度達到50毫克/毫升。繼續培養16h后，回收菌體，使用本領域常規的技術手段提取細胞中總mRNA、反轉錄為cDNA，并使用Cycle480(Roche)熒光定量PCR儀(使用SybrGreen染料)對OmpF基因的表達量進行定量分析。所使用的PCR條件為：95℃預變性5min，然后是95℃10s，60℃ 10s，72℃ 30s擴增共40個循環。所使用的引物為：上游CCAGGGTAACAACTCTGAAG；下游GCCGCCAACACGACCAACGA。所獲得的定量數值為OmpF表達量與內參基因GAPDH的相對比值。

實驗組和對照組所獲得的mRNA相對定量結果如圖2所示。