银纳米颗粒对毕赤酵母的抑菌效应及机理研究
文献类型:学位论文
作者 | 刘碧雲 |
答辩日期 | 2021-12 |
文献子类 | 硕士 |
授予单位 | 中国科学院大学;中国科学院生态环境研究中心 |
授予地点 | 北京 |
导师 | 宋茂勇 |
关键词 | 巴斯德毕赤酵母,银纳米颗粒,抗真菌,Ros 积累,散射光成像 pichia Pastoris, Silver Nanoparticles, Antifungal, Ros Accumulation, Scattered Light Imaging. |
学位名称 | 理学硕士 |
学位专业 | 环境科学 |
其他题名 | The inhibitory effect and mechanism of silver nanoparticles on Pichia pastoris |
英文摘要 | 真菌感染威胁人体健康,情况严重时甚至会导致死亡。传统抗真菌药物的反 复使用易使真菌产生耐药性。目前,真菌耐药性已成为临床医学面临的重大挑战 之一。因此,亟需开发一种抗菌效率高且不易产生耐药性的抗真菌药物。纳米材 料的优异抗菌性能为开发新型抗菌药物开辟了新的方向。其中,许多研究表明银 纳米颗粒(Silver nanoparticle, AgNPs)对细菌有良好的抑菌效应,且不易产生耐 药性,但 AgNPs 对真菌是否具有抑菌效应却鲜有研究。 本论文以巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115 作为模式菌株,对 AgNPs 的抗真菌效应及其作用机制开展了研究。通过研究不同粒径(30 nm、50 nm 和 100 nm)和不同修饰(柠檬酸盐(Citrate, CIT)、聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine, PEI)、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinyl pyrrolidone, PVP)和聚乙二醇(Polyethylene glycol, PEG))的 AgNPs 对毕赤酵母生长抑制作用的差异性,探索了 AgNPs 的 理化性质对其抗真菌效应的影响;通过表征和测定 AgNPs 的摄入、活性氧积累、 胞内总 Ag 含量以及酵母结构变化,开展了 AgNPs 抑真菌效应的作用机制研究。 本论文还首次采用散射光成像技术,研究了毕赤酵母对 AgNPs 的摄入和 AgNPs 在毕赤酵母中的分布情况,并首次观察到毕赤酵母通过囊泡外排 AgNPs 的现象。 研究结果表明,AgNPs 对毕赤酵母有良好的生长抑制作用,本研究所选用的 这几种 AgNPs 的最小抑菌浓度介于 0.2 μg/mL 到 5 μg/mL 之间。研究发现粒径 小的 AgNPs 抑制作用强于大粒径的 AgNPs,带正电的 AgNPs 抑制作用强于带负 电的 AgNPs。散射光成像和 TEM 结果表明,小粒径的 AgNPs 可以通过细胞壁, 进入毕赤酵母内部,进入胞内的 AgNPs 可以被囊泡包裹,也可以聚在液泡周围 的细胞质中或分布在细胞壁与细胞膜之间。尽管进入胞内的 AgNPs 可以通过诱 导活性氧对毕赤酵母产生毒性,但其跨壁过程中引起的细胞壁损伤可能是产生抑 菌效应的关键。散射光成像表明毕赤酵母通过产生囊泡外排进入胞内的 AgNPs, 并在分裂过程中能够将 AgNPs 传递给子代,该过程可能是毕赤酵母对 AgNPs 的 抗性机制。 综上所述,本论文证明了 AgNPs 具有良好的抗真菌效果,AgNPs 的理化性 质可显著影响其抗真菌效率。AgNPs 对毕赤酵母细胞壁的破坏可能是其产生抑菌效应的关键,而囊泡外排和子代传递可能是毕赤酵母对 AgNPs 重要的抗性机 制。本研究的结果对 AgNPs 在抗真菌领域的应用提供了数据支撑。 |
页码 | 86 |
源URL | [https://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/47025] ![]() |
专题 | 生态环境研究中心_环境纳米材料实验室 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘碧雲. 银纳米颗粒对毕赤酵母的抑菌效应及机理研究[D]. 北京. 中国科学院大学;中国科学院生态环境研究中心. 2021. |
入库方式: OAI收割
来源:生态环境研究中心
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