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在食品、医药和化妆品领域，微生物污染问题突出。研究人员开展了蛋黄磷蛋白（PN）与壳聚糖（CH）复合对 CH 抗菌活性影响的研究。结果发现复合未限制 CH 抗菌活性，且在酸碱介质中其抑菌活性增强。这为构建抗菌药物递送系统和化妆品提供依据。
在生命科学和健康医学领域，食品、药品和化妆品受微生物污染的问题一直困扰着行业发展。天然生物聚合物因安全、可生物降解等优势，逐渐成为合成聚合物的理想替代品。其中，蛋黄磷蛋白（PN）和壳聚糖（CH）备受关注。PN 是蛋黄中的关键蛋白，具有多种对人体有益的特性，如免疫刺激、抗氧化、抗菌等，但它自身抗菌活性较低。CH 则是一种半天然阳离子多糖，具有良好的生物相容性、可降解性和抗菌活性，在多个领域都有广泛应用。然而，以往关于 CH 与蛋白质相互作用及抗菌活性的研究大多集中在酸性介质中，在碱性介质中的研究较少，且对于 CH 与 PN 复合后对 CH 抗菌活性的影响尚不明确。此外，CH 在中性和碱性介质中的溶解性较差，限制了其应用。为了解决这些问题，来自俄罗斯的研究人员开展了相关研究。
研究人员首先对 CH 进行了重新乙酰化处理，制备出在酸性和碱性介质中都能溶解的壳聚糖（RCH）。随后，他们研究了 RCH 与 PN 在 pH 5.8 和 pH 7.4 条件下的相互作用，以及这种复合对 CH 抑菌活性的影响。研究结果发表在《Carbohydrate Polymers》上，这一成果对于构建基于 PN/CH 的抗菌药物递送系统和化妆品组合物具有重要意义。
在研究过程中，研究人员主要采用了以下关键技术方法：一是对 CH 进行重新乙酰化处理并对产物 RCH 进行表征，通过这种方法获得了在不同 pH 条件下都能溶解的壳聚糖；二是利用动态光散射（DLS）等技术研究 RCH/PN 系统在不同 pH 下的相行为；三是通过实验测定壳聚糖、PN 以及 RCH/PN 复合物的抗菌活性。
重新乙酰化 CH 及 RCH 的表征
研究人员将壳聚糖溶解在 1% 的醋酸水溶液中，再加入适量醋酸酐进行重新乙酰化反应。通过对反应条件的控制，制备出具有合适乙酰化程度的 RCH。对 RCH 进行表征，确定其结构和性质，为后续研究提供基础。
RCH/PN 系统在 pH 5.8 和 pH 7.4 时的相行为
研究发现，壳聚糖的 N - 重新乙酰化使其在碱性介质中也能溶解，但当乙酰化程度超过 41% 时，其抗菌活性会降低。同时，通过 DLS 研究观察到壳聚糖大分子在溶液中会发生自聚集现象，这种聚集会降低溶液稳定性，形成分子内和分子间的聚集体。在酸性介质（pH 5.8）和碱性介质（pH 7.4）中，RCH 与 PN 均能形成复合物。在酸性介质中，反应速度更快，且不溶性复合物中 PN 的含量是可溶性复合物的五倍。而在两种介质中都能形成富含 CH 的可溶性复合物。研究还推测，PN 上不稳定质子转移到 CH 上，增强了两者之间的静电复合作用。
壳聚糖、PN 和 RCH/PN 复合物的抗菌活性
研究表明，壳聚糖对多种细菌具有抗菌活性，其抗菌机制主要包括与带负电的细菌细胞壁和细胞膜发生静电相互作用，破坏细胞膜，导致细胞内物质流失等。实验结果显示，在酸性（pH 5.8）和碱性（pH 7.4）介质中，壳聚糖在 PN 存在的情况下仍保留抑菌活性。而且，由于 CH 和 PN 的加和效应，壳聚糖的最低抑菌浓度在这两种介质中均降低。在 0.25 - 1.0 mg/ml 的 PN 浓度下，壳聚糖的抑菌活性比单独使用壳聚糖时高两倍或四倍。在碱性介质中，只形成带负电的复合物；而在酸性介质中，静电和非静电作用力共同作用形成复合物。
研究结论表明，壳聚糖与 PN 的复合在酸性和碱性介质中均存在，且复合不仅没有消除，反而增强了壳聚糖的抗菌活性。这种现象是由壳聚糖和 PN 的加和效应以及复合物的形成所导致的。该研究成果为构建基于 PN/CH 的具有抗菌活性的药物递送系统和化妆品组合物提供了理论依据。在未来的研究中，可以进一步探索这种复合物在实际应用中的效果和安全性，为解决食品、医药和化妆品领域的微生物污染问题提供新的思路和方法。同时，对于复合物形成的机制以及其在不同环境下的稳定性等方面，还有待更深入的研究。
