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生物表面活性剂(biosurfactants，BSs)以其绿色环保特性，广泛应用于纳米材料的合成中。与物理化学合成方法相比，生物表面活性剂具有生物可降解性、安全稳定、低毒性、形状均匀等优点，并且能够提高纳米材料的生物活性。其中，甘露糖赤藓糖醇脂(mannosylerythritol lipids，MEL)作为一种糖脂类生物表面活性剂，可由微生物发酵生产。并且，MEL因其具有多种潜在的生物活性而备受关注，如抗菌活性、抗氧化、界面活性和抗肿瘤特性等。
本论文研究选用玉米黑粉菌菌株(Ustilago maydis CGMCC5.203)在限制性氮源发酵条件下，利用橄榄油、葵花籽油、大豆油等不同碳源进行发酵生产MEL。MEL可结合阿拉伯胶进行生物合成各种纳米复合材料，即MEL-AuNPs，MEL@AgNPs，MEL@ZnONPs和Ag-ZnO/MEL/GA。此外，以壳聚糖／银微粒为载体，通过添加不同剂量的MEL，将溶菌酶固定到Ag@LZ/CS-MBs复合物中。本研究采用紫外-可见光谱、x射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和傅里叶红外光谱(FTIR)等手段对合成的纳米材料进行验证，并对其抗菌、抗糖尿病、抗癌、抗氧化等生物学活性进行研究。实验结果表明，MEL在金属纳米颗粒的快速生物合成中起着至关重要的作用。同时，Ag-ZnO/MEL/GA纳米复合材料可开发为一种新型安全有效的药物，在抗HepG2肿瘤、抗糖尿病及抗菌治疗中发挥巨大应用潜力。此外，Ag@LZ/CS-MBs复合物展现出显著的抗菌功效和高生物相容性，可应用于食品和医疗领域。取得的主要研究结果如下：
(1)在生长受限的氮源条件下，玉米黑粉菌（Ustilago maydis203）利用不同碳源发酵生产MEL。发酵产物通过硅胶柱色谱法进行提取和纯化，然后通过薄层色谱法(TLC)进行确认。研究发现，以葵花籽油、橄榄油和大豆油为碳源的MEL总产量分别为10.36、5.26和7.03g/L。
(2)利用紫外可见光谱、XRD、TEM、FTIR、SEM和EDX手段对制备的MEL-AuNPs纳米粒子进行表征。实验结果表明，MEL-AuNPs对HepG2细胞具有潜在的细胞毒性作用，暴露24h和48h的半抑制浓度(IC50)分别为100和75μg/mL，这表明其具有优异的抗肿瘤特性。此外，MEL-AuNPs对DPPH和ABTS活性清除的半抑制浓度(IC50)分别为115和124μg/mL。并且，抑菌实验结果也证明MEL-AuNPs可显著抑制病原菌的细胞生长。
(3)利用XRD、TEM、SEM和FTIR对生物合成的多种纳米复合材料进行表征。与MEL@AgNPs和MEL@ZnONPs相比，Ag-ZnO/MEL/GA纳米复合材料对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶显示出更高的抗糖尿病活性，并具有更优异的抗菌活性。此外，HepG2细胞暴露于MEL@AgNPs，MEL@ZnONPs和Ag-ZnO/MEL/GA纳米复合材料中24h，其半抑制浓度(IC50)分别为63.25、26.91和28.97μg/mL(P＜0.05)。
(4)Ag@LZ/CS-MBs的XRD分析表明，与京尼平交联后出现了较弱的峰。FE-SEM图像和FTIR光谱结果表明成功制备了Ag@LZ/CS-MBs纳米材料。在添加低浓度的MEL(＜15mg)时溶菌酶酶活增加。制备的样品在前30min内可显著抑制耐万古霉素粪肠球菌(Vancomycin-Resistant Enterococcus Faecium，VREF)的生长。在所有生长周期内，与游离的溶菌酶对照组相比，Ag@LZCS-MBs表现出更高的抑菌活性。当将人类结肠细胞暴露于Ag@LZ/CS-MBs复合物分别6h和24h时，该复合材料只显示出细胞活力的轻微降低，并且未发现细胞形态改变，这表明Ag@LZ/CS-MBs的毒性较小且生物相容性较高。
本论文研究选用玉米黑粉菌菌株(Ustilago maydis CGMCC5.203)在限制性氮源发酵条件下，利用橄榄油、葵花籽油、大豆油等不同碳源进行发酵生产MEL。MEL可结合阿拉伯胶进行生物合成各种纳米复合材料，即MEL-AuNPs，MEL@AgNPs，MEL@ZnONPs和Ag-ZnO/MEL/GA。此外，以壳聚糖／银微粒为载体，通过添加不同剂量的MEL，将溶菌酶固定到Ag@LZ/CS-MBs复合物中。本研究采用紫外-可见光谱、x射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和傅里叶红外光谱(FTIR)等手段对合成的纳米材料进行验证，并对其抗菌、抗糖尿病、抗癌、抗氧化等生物学活性进行研究。实验结果表明，MEL在金属纳米颗粒的快速生物合成中起着至关重要的作用。同时，Ag-ZnO/MEL/GA纳米复合材料可开发为一种新型安全有效的药物，在抗HepG2肿瘤、抗糖尿病及抗菌治疗中发挥巨大应用潜力。此外，Ag@LZ/CS-MBs复合物展现出显著的抗菌功效和高生物相容性，可应用于食品和医疗领域。取得的主要研究结果如下：
(1)在生长受限的氮源条件下，玉米黑粉菌（Ustilago maydis203）利用不同碳源发酵生产MEL。发酵产物通过硅胶柱色谱法进行提取和纯化，然后通过薄层色谱法(TLC)进行确认。研究发现，以葵花籽油、橄榄油和大豆油为碳源的MEL总产量分别为10.36、5.26和7.03g/L。
(2)利用紫外可见光谱、XRD、TEM、FTIR、SEM和EDX手段对制备的MEL-AuNPs纳米粒子进行表征。实验结果表明，MEL-AuNPs对HepG2细胞具有潜在的细胞毒性作用，暴露24h和48h的半抑制浓度(IC50)分别为100和75μg/mL，这表明其具有优异的抗肿瘤特性。此外，MEL-AuNPs对DPPH和ABTS活性清除的半抑制浓度(IC50)分别为115和124μg/mL。并且，抑菌实验结果也证明MEL-AuNPs可显著抑制病原菌的细胞生长。
(3)利用XRD、TEM、SEM和FTIR对生物合成的多种纳米复合材料进行表征。与MEL@AgNPs和MEL@ZnONPs相比，Ag-ZnO/MEL/GA纳米复合材料对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶显示出更高的抗糖尿病活性，并具有更优异的抗菌活性。此外，HepG2细胞暴露于MEL@AgNPs，MEL@ZnONPs和Ag-ZnO/MEL/GA纳米复合材料中24h，其半抑制浓度(IC50)分别为63.25、26.91和28.97μg/mL(P＜0.05)。
(4)Ag@LZ/CS-MBs的XRD分析表明，与京尼平交联后出现了较弱的峰。FE-SEM图像和FTIR光谱结果表明成功制备了Ag@LZ/CS-MBs纳米材料。在添加低浓度的MEL(＜15mg)时溶菌酶酶活增加。制备的样品在前30min内可显著抑制耐万古霉素粪肠球菌(Vancomycin-Resistant Enterococcus Faecium，VREF)的生长。在所有生长周期内，与游离的溶菌酶对照组相比，Ag@LZCS-MBs表现出更高的抑菌活性。当将人类结肠细胞暴露于Ag@LZ/CS-MBs复合物分别6h和24h时，该复合材料只显示出细胞活力的轻微降低，并且未发现细胞形态改变，这表明Ag@LZ/CS-MBs的毒性较小且生物相容性较高。