海洋環境中的細菌暴發、工業污染、核污染和抗生素濫用，已經嚴重威脅着海魚、蝦和貝類的生存。特别是，病原體和細菌對抗菌素産生耐藥性，已經成為一個嚴重的問題，我們需要新的和更有效的抗菌物質。

我們都知道金屬納米顆粒（NP）具有抗菌作用，并能有效地抑制微生物的耐藥性。因此，今天筆者分享的這項研究，評估了Nano-SiO2對于對蝦養殖當中，四種常見病原體的影響（創傷弧菌、副溶血性弧菌、鳗弧菌和遲鈍愛德華氏菌）。

納米-SiO2粉末是一種無機化學材料，俗稱"超細黑白碳"，平均尺寸為20-60nm，可高達100nm，無毒、無味、無污染。

Nano-SiO2粉末是一種無機化學材料，俗稱"超細黑白碳"。

1、納米-SiO2對緻病菌生長的影響

納米-SiO2可以與細菌表面結合，破壞細菌的細胞壁，從而殺死細菌。不同濃度的納米-SiO2可以抑制或者促進細菌的生長。濃度為0.1、0.01毫克/mL的納米-SiO2對創傷弧菌、副溶血性弧菌、鳗弧菌和遲鈍愛德華氏菌，有很強的抑制作用。并且随着納米-SiO2濃度的增加，它的抗菌作用也增加。

這類似于以前研究報道那樣，由椰子殼合成的銀納米粒子 (AgNPs) 的抗菌作用。濃度0.1毫克/升的納米-SiO2對鳗弧菌生長有抑制作用是最強的，但納米-SiO2濃度的增加。抑制作用不明顯。然而，總的來說，納米-SiO2對鳗弧菌有抑制作用。

2、納米-SiO2對細菌多糖的影響

殼聚糖是一種脫氧甲殼素。殼聚糖無毒、生物相容、抗菌、生物降解，适用于生物醫學、組織工程、傷口愈合、傷口包紮等領域。納米二氧化矽和殼聚糖的結合可以增強包膜的抗菌能力。

實驗結果表明，納米-SiO2可以改變殼聚糖的吸附特性，從而對殼聚糖的嫁接能力産生一定的影響。這一結果與Zeng et al., 2012年的研究結果相似，多糖的生物功能可以通過與NP的結合而降低。

實驗：（a）殼聚糖多糖的形成，（b）殼聚糖多糖的重量比較。（第1組：對照組；第二組：納米SiO2 H2O2；第三組：納米SiO2 UV；第四組：納米SiO2 H2O2 UV。）

除第四組之外，在所有組都觀察到多糖的形成。然而，幾個小時後，隻有對照組中的膠體是穩定的，而其他組則進入液體狀态。因此，納米-SiO2可以減少多糖的吸附。

3、納米-SiO2對細菌DNA的影響。

光催化技術是目前最先進的技術之一，可以去除環境中的污染物，紫外線 H2O2是一種很有前途的、先進的氧化過程，可以控制水污染和可重複使用的設備。Guo et al., 2017使用納米-SiO2的光催化能力與H2O2的結合，提高了滅活抗生素細菌和抗生素耐藥性基因的去除效率。這項研究的結果也表明這種結合具有抗菌作用。

在這項研究中，H2O2可以在低濃度下降解DNA。然而，紫外線可以将DNA連接成更小的片段，并将這些片段分散開來，這比H2O2好得多。在加入低濃度的納米-SiO2後，我們發現單獨的H2O2對DNA沒有明顯的傷害。因為納米sio2在理論上是一種抗紫外線材料，所以它與紫外線的結合可以減緩DNA的破壞。納米-SiO2可以在一定程度上将DNA連接成段，并破壞DNA結構。

在這項實驗中，電位結果顯示DNA部分或完全分散。然而，最明顯的是紫外線和H2O2的綜合影響。換句話說，如果傳統的紫外線或H2O2消毒無效，則需要大量的劑量，那麼添加一些納米sio2就會增加這種效果。

4. 納米-SiO2抑制細菌的緻病基因

Tlh、trh和tdh是副溶血性弧菌的毒性基因，它們通常被評判細菌的緻病能力。

結果表明，納米-SiO2通過抑制在副溶血性弧菌緻病基因的表達，減少副溶血性弧菌緻病基因的感染。

5. 提對蝦感染副溶血性弧菌的存活率

病蝦的評估标準包括：軟殼、緩慢移動、尾端損傷、肝胰腺萎縮和死亡....，所有這些都是蝦感染副溶血性弧菌最典型表現。結果表明，在感染副溶血性弧菌的環境中，死蝦的感染率呈線性上升，最高可以達到100%。但是使用納米-SiO2的存活率為50%，這個說明了納米-SiO2抑制了副溶血性弧菌。

實驗：a：實驗環境；b：感染副溶血性弧菌蝦的死亡率。(實驗組1：副溶血性弧菌，1mm H2O2；實驗組2：副溶血性弧菌，納米sio2和1mm H2O2)

5、研究結論

納米-SiO2對細菌的生長，對細菌生長有相當大的抑制作用，但其最大抑制濃度與納米-SiO2的濃度關系并不是很大，而最關鍵的是其狀态。因此，當納米固體顆粒狀的sio2被用于水産養殖時，應該将它轉換成膠态或懸浮态，以便更均勻地分散。

此外，結果表明，蝦感染副溶血性弧菌時，使用納米-SiO2，可以有效的抑制副溶血性弧菌。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!