[发明专利]一种S-层蛋白修饰的纳米银复合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种S‑层蛋白修饰的纳米银复合物及其制备方法和抑菌应用，所述复合物由乳酸菌中提取纯化的S‑层蛋白，通过静电作用，自组装在纳米银表面所形成的纳米银复合物。本发明利用S‑层蛋白自身良好的黏附及抑菌活性，对纳米银加以修饰，使其具有更强的抑菌性能，为开发安全有效的食品级抗菌剂奠定了基础，而纳米银具备较强的抑菌作用，通过将两者结合可以触发一种协同的抗菌效果，可以解决抗生素的滥用所引起的菌株的耐药性，拓展了纳米技术在食品药品等领域的应用。

技术领域

本发明属于纳米银复合物技术领域，具体涉及一种S-层蛋白修饰的纳米银复合物及其制备方法和应用。

背景技术

目前抗生素的应用比较普遍，这也使得细菌表现出了部分抗药性，甚至有出现了一些超级细菌。例如多重耐药的革兰氏阴性菌肺炎克雷伯菌，大肠杆菌和革兰氏阳性菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌之类的超级细菌每年会造成数十万人死亡，并带来很大的医疗费用。大家也期待通过寻找新的方法去代替抗生素进行抑菌。近几年，纳米技术在食品领域的应用非常广泛，多种纳米抗菌粒子已被用作食品抗菌剂。

目前已有学者报道，乳酸菌的表层蛋白具有很强的黏附性，可通过与致病菌共聚集、抑制致病菌黏附肠道上皮细胞等多种方式参与乳酸菌的抑菌作用。但这些功能只是表层蛋白抑菌机制的一部分。Acosta等发现L.acidophiius ATCC 4356表层蛋白具有胞壁质水解酶活性，可以水解大肠杆菌和沙门氏菌的细胞壁肽聚糖，从而抑制上述致病菌的生长，并可协同Nisin抑制多种革兰氏阳性细菌的生长。

乳酸菌S-层蛋白是乳酸菌表面蛋白中比较重要的一类蛋白，它可以通过自组装在任何形状的支撑面上形成斜形，方形或者六角形的对称性多孔晶格。目前，对于乳酸菌S-层蛋白的应用也有所研究，Inkeri Kontro等人研究发现，L.brevis ATCC 8287 S-层蛋白可以在带正电的脂质体表面重新组装，这种修饰增强了脂质体的稳定性。同样，Hollmann等人显示L.kefir JCM 5818和L.brevis ATCC 14869的S-层蛋白重新装配在带正电的脂质体上。在脂质体上重新组装的S-层蛋白已经被认定为功能分子的固定基质。

纳米银因其具有稳定的物理化学性质，具备优越的抗菌性能，被广泛应用于环境、护理和医疗机械等领域。但因纳米银比表面积大，粒径越小越容易聚集成团，影响了抗菌性能，所以考虑用表面修饰剂对纳米银表面进行修饰。目前有人利用改性壳聚糖去修饰纳米银，提高了纳米银的稳定性。但是，纳米银的粒径越小，其细胞毒性越强，为增强纳米银的安全性，提高大粒径下纳米银的抗菌性能可做更深入的研究。

发明内容

发明目的：针对上述技术问题，本发明提供了一种S-层蛋白修饰的纳米银复合物及其制备方法和应用，本发明物利用了S-层蛋白自身的自组装能力和较强的黏附能力，对纳米银加以修饰，使其具备更强的抑菌能力，两者结合产生一种协同抗菌的效果，同时可以有效解决现有技术中耐药株的耐药性强，影响疾病治疗等问题。

技术方案：为了达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种S-层蛋白修饰的纳米银复合物，所述复合物由乳酸菌中提取纯化的S-层蛋白，通过静电作用，自组装在纳米银表面所形成的纳米银复合物，所述S-层蛋白由乳酸菌通过LiCl溶液和GuHCl溶液分步提取得到，并采用阳离子交换层析进行分离纯化制得。

作为优选：

所述乳酸菌选自布氏乳杆菌、嗜酸乳杆菌、瑞士乳杆菌或短乳杆菌。

进一步，所述S-层蛋白的提取纯化方法如下：

将乳酸菌培养至生长对数期，离心收集菌体沉淀；加上LiCl溶液，在37℃恒温培养箱作用，离心弃上清；然后加CuHCl溶液，37℃放置，再次离心收集上清液；将上清液倒入14kDa透析袋，超纯水透析，最后再离心收集沉淀，得到表面蛋白。将沉淀溶解于尿素-Tris-HCl溶液，采用阳离子交换层析法纯化蛋白，收集S-层蛋白的洗脱液，并透析、冻干后，即得。