【摘 要】
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秸秆中含有丰富的酚酸,开发利用高附加值秸秆资源可以解决秸秆资源利用问题。因此,本研究旨在提取秸秆酚酸并且探究其抑菌机制。我们通过高效液相色谱分析了秸秆酚酸的组成成分,鉴定了16种化合物。以1 kg秸秆为原料,酚酸的产量为11.4?0.4 g,主要成分为香豆酸(46%w/w)、阿魏酸(23.3%w/w)、香草酸(5.7%w/w)和香草醛(1.2%w/w)。研究结果表明,秸秆酚酸对金黄色葡萄球菌有较强
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秸秆中含有丰富的酚酸,开发利用高附加值秸秆资源可以解决秸秆资源利用问题。因此,本研究旨在提取秸秆酚酸并且探究其抑菌机制。我们通过高效液相色谱分析了秸秆酚酸的组成成分,鉴定了16种化合物。以1 kg秸秆为原料,酚酸的产量为11.4?0.4 g,主要成分为香豆酸(46%w/w)、阿魏酸(23.3%w/w)、香草酸(5.7%w/w)和香草醛(1.2%w/w)。研究结果表明,秸秆酚酸对金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用。香豆酸和阿魏酸是秸秆酚酸抑菌活性的主要来源。香豆酸和阿魏酸的最小抑菌浓度分别是0.6 g/L和1.2 g/L。酚酸间存在协同效应,因此和单独使用香豆酸和阿魏酸相比,秸秆酚酸的最小抑菌浓度值降低了1.5到3倍。通过检测代谢产物、ATP、ADP、NAD~+/NADH、NADP~+/NADPH和过氧化物,我们发现细胞在酚酸的作用下会触发亚铁离子反应途径,该途径消耗ATP和NADH,导致胞内过氧化物的产生,从而造成了细胞过氧化损伤而死亡。这一机制和抗生素导致细胞死亡机制相似。激光共聚焦显微镜和原子力显微镜图像显示,秸秆酚酸能够破坏生物膜结构,改变生物膜内细菌的形态。本研究可为植物抗菌剂的开发提供理论指导,从而促进生物炼制中秸秆的利用。香豆酸是秸秆酚酸中含量最多的酚酸。本文探究了香豆酸对金黄色葡萄球菌生长和生物膜形成的抑制作用。研究结果表明,香豆酸引起了金黄色葡萄球菌生物膜的形态变化。共聚焦显微镜和傅里叶红外光谱结果表明,生物膜中纤维素结构的增加导致了形态的改变。香豆酸能够降低生物膜内细菌的活性,促进细菌凋亡。原子力显微镜图像结果表明,在高浓度香豆酸作用下,细菌表面会变得粗糙和不均匀。细胞内谷胱甘肽、ATP、ADP、NAD~+/NADH、NADP~+/NADPH和过氧化物的测定结果表明,香豆酸会破坏胞内氧化还原平衡,促进胞内过氧化物的生成导致细胞死亡。此外,由于生物膜组分的变化,我们选择使用纤维素酶和淀粉酶来增强香豆酸的抑菌作用,结果生物膜会被完全破坏,膜内细菌死亡。香豆酸的抗菌性探究为秸秆来源的抗菌剂开发进一步提供了理论依据。
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