一种包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球及其制备方法

本发明涉及生物，具体涉及一种包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球及其制备方法。

背景技术：

1、植物乳杆菌是公认的安全菌株，对人体健康具有益生作用，因此已经在许多产品中进行了应用，且被大众广泛接受。通常活的植物乳杆菌是发挥益生功能的关键，但是植物乳杆菌的存活经常受到环境因素的威胁，比如温度、酸碱等等。

2、为了减少环境带来的损害，现有技术中进行包载处理可以有效的减少环境带来的损害。例如公开号为cn 106222158 b的专利文献公开了一种包埋乳酸杆菌的微胶囊制备方法，由海藻酸钠为壁材制备出产维生素b12的乳酸杆菌胶囊。该乳酸杆菌胶囊虽然具有较好的存活率及储藏活菌率，但是其包埋率最高为79.3％。公开号为cn 109464425 b的专利文献公开了一种益生菌三层包埋颗粒，但其包埋率仅为49％。因此，虽然现有技术中，通过包载处理可以减少环境带来的损害，但是现有的包埋率较低，而且低的包埋率会造成资源浪费、成本增加，不利于工业化的生产和应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球的制备方法，提高包埋率。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)配置溶液1：海藻酸钠溶液；

5、(2)配置溶液2：氯化钙溶液；

6、(3)配置溶液3：壳聚糖醋酸溶液；

7、(4)将量子点加入所述溶液1中，得到溶液4；

8、(5)将量子点加入所述溶液2中，得到溶液5；

9、(6)将植物乳杆菌菌体加入所述溶液4中，得到溶液6；

10、(7)将所述溶液6加入所述溶液5中，交联形成单层凝胶球；

11、(8)将单层凝胶球加入所述溶液3中，搅拌过滤洗涤，得到所述包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球。

12、本发明中利用海藻酸钠和壳聚糖制备双层凝胶球，在凝胶球中包埋量子点和活性植物乳杆菌，得到一种抗菌抗氧化水凝胶球，细菌封包率可达92.34％。

13、另外，水凝胶球是一种亲水聚合物构成的三维网络结构的高分子球状材料，其凝胶球内可以包载药物或其他活性物质，具有匀速缓释的作用，并且经包载后可以使活性物质更稳定，毒副作用更低，受环境影响更小。量子点本身具有很好抗菌和抗氧化活性，并且生物相容性好，绿色无毒。植物乳杆菌是公认的安全菌株(generally recognized assafe,gras)，具备多种生理功能。

14、虽然现有技术中水凝胶球产品较多，但是存在细菌包埋率低以及功能单一等不足，而本发明的制备方法操作简单，原料绿色安全，可以同时包载量子点和植物乳杆菌，制备出的包含量子点和植物乳杆菌的海藻酸钠-壳聚糖凝胶球具有更好的抗菌和抗氧化活性。

15、作为优选，所述步骤(1)中，配制质量分数1％的海藻酸钠溶液，55℃下搅拌1小时充分溶解，得到溶液1。

16、作为优选，所述步骤(2)中，配制质量浓度10％的氯化钙溶液，25℃下搅拌1小时充分溶解，得到溶液2。

17、作为优选，所述步骤(3)中，配制质量浓度1％的壳聚糖醋酸溶液，55℃下搅拌1小时充分溶解，得到溶液3。

18、作为优选，所述量子点的制备方法包括：

19、制备质量浓度6％的淀粉溶液，55℃下搅拌1小时后转移至反应釜中，于180℃下反应6小时，在10000rpm下离心30分钟得到上清液，上清液用0.45um滤膜过滤后真空冷冻干燥得到淀粉量子点，即所述量子点。

20、本发明中量子点为淀粉量子点，淀粉量子点作为一种尺寸小于10nm的新型碳纳米颗粒，与传统的半导体量子点相比具有安全、无毒、绿色、环保等优势。由于淀粉量子点的元素只有碳、氢、氧、氮，因此具有极低的细胞毒性、良好的生物相容性和出色的水溶性。并且来源广泛、价格低廉，同时具备良好的抑菌和抗氧化活性，可广泛的应用于食品包装材料和医用材料等诸多领域。

21、作为优选，所述步骤(4)中，将淀粉量子点以质量分数10％加入到溶液1中，室温下搅拌30分钟，得到溶液4。

22、作为优选，所述步骤(5)中，将淀粉量子点以质量分数15％加入到溶液2中，室温下搅拌30分钟，得到溶液5。

23、作为优选，所述步骤(7)中，将溶液6以7号针头滴入溶液5中，交联1小时形成单层凝胶球。

24、作为优选，所述步骤(8)中，将单层凝胶球取出过滤后放于溶液3中，搅拌45分钟，过滤后，用蒸馏水洗涤凝胶球三次，即可得到包含量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球。

25、本发明还提供了一种如上述的制备方法制备得到的包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球。

26、本发明还提供了一种上述的抗菌抗氧化水凝胶球在抑制细菌生长上的应用。

27、作为优选，所述细菌为单增李斯特菌或大肠杆菌。

28、本发明还提供了一种上述的抗菌抗氧化水凝胶球在抗氧化上的应用。

29、本发明与现有技术相比的有益效果是：

30、本发明中利用海藻酸钠和壳聚糖制备双层凝胶球，在凝胶球中包埋量子点和活性植物乳杆菌，得到的凝胶球细菌封包率可达92.34％，而且同时具有优异的质构特性、抗菌特性和抗氧化特性；且本发明的制备方法操作简单，原料绿色安全，可在食品包装材料、化妆品、医用材料等领域具有较大的应用潜力。

31、下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

技术特征：

1.一种包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，配制质量分数1％的海藻酸钠溶液，55℃下搅拌1小时充分溶解，得到溶液1。

3.根据权利要求1所述的包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，配制质量浓度10％的氯化钙溶液，25℃下搅拌1小时充分溶解，得到溶液2。

4.根据权利要求1所述的包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，配制质量浓度1％的壳聚糖醋酸溶液，55℃下搅拌1小时充分溶解，得到溶液3。

5.根据权利要求1所述的包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球的制备方法，其特征在于，所述量子点的制备方法包括：

6.根据权利要求1所述的包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，将淀粉量子点以质量分数10％加入到溶液1中，室温下搅拌30分钟，得到溶液4。

7.根据权利要求6所述的包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，将淀粉量子点以质量分数15％加入到溶液2中，室温下搅拌30分钟，得到溶液5。

8.根据权利要求1所述的包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)中，将溶液6以7号针头滴入溶液5中，交联1小时形成单层凝胶球；

9.一种如权利要求1～8任一所述的制备方法制备得到的包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球。

10.一种如权利要求9所述的抗菌抗氧化水凝胶球在抑制细菌生长或抗氧化上的应用。

技术总结
本发明实施例公开了一种包载量子点和植物乳杆菌的抗菌抗氧化水凝胶球及其制备方法，本发明中利用海藻酸钠和壳聚糖制备双层凝胶球，在凝胶球中包埋量子点和活性植物乳杆菌，得到的凝胶球细菌封包率可达92.34％，而且同时具有优异的质构特性、抗菌特性和抗氧化特性；且本发明的制备方法操作简单，原料绿色安全，可在食品包装材料、化妆品、医用材料等领域具有较大的应用潜力。

技术研发人员：章检明,刘大群,吴卫成,牛海月,张程程,张治国,忻晓庭,郝芮青,韩天奇
受保护的技术使用者：浙江省农业科学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15