[发明专利]一种噬菌体裂解酶壳聚糖纳米粒及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种噬菌体裂解酶壳聚糖纳米粒及其制备方法与应用，属于噬菌体裂解酶纳米粒制备技术领域，包括：噬菌体裂解酶LysST‑3和壳聚糖纳米粒CS‑NPs，制备时，LysST‑3通过与1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐EDAC，N‑羟基琥珀酰亚胺NHS混合从而活化，在持续搅拌条件下，壳聚糖的游离氨基与活化后的裂解酶LysST‑3形成壳聚糖纳米粒，制备得到的壳聚糖纳米粒具有更强的抗菌活性和稳定性。

技术领域

本发明涉及噬菌体裂解酶纳米粒制备技术领域，更具体地说是涉及一种噬菌体裂解酶壳聚糖纳米粒及其制备方法与应用。

背景技术

细菌噬菌体裂解酶，又称内溶酶，是一类由双链DNA噬菌体(dsDNA噬菌体)编码的细菌细胞壁水解酶，在噬菌体感染宿主的后期表达，其主要作用是裂解宿主细胞壁以释放子噬菌体。噬菌体裂解酶不易受到细菌抗性的影响，在抗生素和噬菌体之间具有特异性，能刺激相关抗体的产生，不会削弱其杀菌效果，而且作用高效、迅速。由于细菌细胞壁上存在保护性的脂多糖(LPS)，所以革兰氏阴性细菌对溶菌酶不太敏感。

目前，基于细菌裂解酶的应用研究主要集中在噬菌体裂解酶和Ⅲa类细菌素两类。这些酶大多稳定性差，不能耐受蛋白酶、表面活性剂、连续加热等处理，因此在现实生产环境中的应用和发展受到很大限制。

在食品工业和其他应用中直接添加或纳入包装中具有很大的潜力。通过固定化将酶结合在特定材料的表面或内部，一方面可以提高酶的稳定性，扩大其使用范围，另一方面可以赋予这些材料特殊的生物功能，使其成为功能性生物材料，基于此启示，如果将细菌噬菌体裂解酶与纳米粒整合，是否也可以增强噬菌体裂解酶的裂解和抗菌活性，同时增强其稳定性。

因此，如何将噬菌体裂解酶与壳聚糖纳米粒整合为一个整体，提供一种噬菌体裂解酶壳聚糖纳米粒并验证其抗菌活性和稳定性是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明以离子交联法将噬菌体裂解酶LysST-3整合到CS-NPs中，较大的表面积允许纳米颗粒紧密附着在细菌表面，从而破坏细胞内成分并加速细胞死亡，使LysST-3-CS-NPs具有更好的抗菌活性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种噬菌体裂解酶壳聚糖纳米粒，包括：噬菌体裂解酶LysST-30.5mg/mL和壳聚糖纳米粒CS-NPs50mg/mL。

作为与上述技术方案相同的发明构思，本发明还请求保护所述的噬菌体裂解酶壳聚糖纳米粒在提高噬菌体裂解酶抗菌活性和稳定性中的应用。

作为与上述技术方案相同的发明构思，本发明还请求保护一种噬菌体裂解酶壳聚糖纳米粒的制备方法，包括下述过程：

1)制备纳米粒：将脱乙酰壳聚糖置于酸性介质中溶解，然后调节pH值至6.5，得壳聚糖溶液，将壳聚糖溶液与TPP混合，搅拌，离心，收集壳聚糖纳米粒CS-NPs；

2)噬菌体裂解酶活化：将EDAC与NHS混合，加入裂解酶LysST-3，搅拌，得活化后的噬菌体裂解酶；

3)混合：将步骤2)活化后的噬菌体裂解酶按照0.05-0.5mg/ml的终浓度加入到步骤1)所得CS-NPs中，搅拌；

4)超声：超声处理，离心、冷冻干燥，得LysST-3-CS-NPs。

该制备方法的原理为：壳聚糖在酸性条件下存在大量氨基，其氮原子上存在的未结合电子的使其呈现弱碱性，而三聚磷酸钠TPP是一种聚阴离子试剂，能够与氨基进行结合。当控制一定的反应条件时，两者通过结合形成壳聚糖纳米粒子。噬菌体裂解酶LysST-3通过与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐EDAC，N-羟基琥珀酰亚胺NHS混合从而活化，在持续搅拌条件下，壳聚糖的游离氨基与活化后的裂解酶LysST-3羧基之间形成酞胺键，从而使褐藻胶裂解酶能够固定于壳聚糖纳米粒。