一种地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物及其制备方法和应用，所述地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物由地衣芽孢杆菌胞外聚合物和铁盐络合形成；其中，所述地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物中，铁含量为42.6‑77.4mg/g。本发明提供了一种安全无毒、性质稳定的地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，不仅能够补充动物机体铁含量，还具有抗氧化和抑制致病菌的功能。

权利要求

1.一种地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物在制备抗氧化产品、或在制备抑菌产品中的应用，其特征在于，所述地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物由地衣芽孢杆菌胞外聚合物和铁盐络合形成；其中，所述地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物中，铁含量为

42.6‑77.4mg/g；所述地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌CGMCC 2876；所述抑菌产品为抑制金黄色葡萄球菌ATCC 6538或抑制金黄色葡萄球菌ATCC 12600的产品。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物的制备方法为将地衣芽孢杆菌胞外聚合物和柠檬酸三钠的碱性混合溶液，与铁盐反应，即得含地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物的液体。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述混合溶液中，所述地衣芽孢杆菌胞外聚合物的浓度为14.29‑20g/L。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述混合溶液中，所述柠檬酸三钠与地衣芽孢杆菌胞外聚合物的质量比为(0.3‑0.8)：1。

5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述混合溶液中地衣芽孢杆菌胞外聚合物和柠檬酸三钠在60‑80℃下搅拌溶解。

6.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述混合溶液的pH为8.0‑10.0。

7.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述铁盐与地衣芽孢杆菌胞外聚合物的质量比为(0.3‑1)：1。

8.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述铁盐以铁盐溶液的形式存在，所述铁盐溶液的浓度为1‑3mol/L。

9.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述反应结束后，静置冷却，离心，所得上清液醇沉，干燥，即得地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物。

说明书

一种地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物及其制备方法和

应用

技术领域

[0001] 本发明涉及有机微量元素制备技术领域，具体涉及一种地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 微量元素是动物机体内含量低于0.01％‑0.005％的元素，含量虽少，但具有不可代替的生物学功能。铁是动物机体需求量最多的必需微量元素，主要参与肌红蛋白和血红蛋白的组成以及血液中氧和二氧化碳的运输，超氧化物歧化酶、细胞色素氧化酶和黄嘌呤氧化酶等多种酶的活性中心也是铁。除此之外，铁还参与动物机体内的大量氧化还原反应以及免疫调节，超氧化物歧化酶、细胞色素氧化酶和黄嘌呤氧化酶等多种酶的活性中心也是铁。动物机体中铁的缺乏和过量都会产生不良影响，研究表明动物幼崽缺铁会出现消化不良、免疫力下降、生长发育缓慢等症状，缺铁性贫血是目前世界上主要的营养缺乏症之一；补铁过量会引起铁中毒，对于仔猪而言，慢性铁中毒会产生腹泻、异食癖等症状，急性铁中毒则产生皮肤暗红、呼吸急促、精神萎靡等症状，严重时甚至会导致死亡。

[0003] 动物饲料中铁元素的添加可以分为两大类，即无机铁和有机铁。无机铁如硫酸亚铁，因来源广泛、加工工艺简单和成本低廉，仍是目前国内饲料中铁元素的主要来源，但无机铁存在适口性差、吸收率低、环境污染等缺点。有机铁主要包括有机盐铁如柠檬酸铁、富马酸铁，以及蛋白质或氨基酸螯合铁，相对于无机铁具有稳定性好、毒性低、生物效价高等优势，比较符合现代生产需求。但是，有机铁特别是蛋白质或氨基酸螯合铁，价格相对昂贵，在竞争激烈的市场环境下并不能满足工业化生产需求，多应用于幼畜日粮和疾病治疗等特殊情况。

[0004] 在国家农业部公告第2045号发布的《饲料添加剂品种目录(2013)》中，地衣芽孢杆菌作为微生物饲料添加剂之一，具有抑制致病菌生长，调节肠道菌群平衡等功能。此外，地衣芽孢杆菌是一种常见的革兰氏阳性菌，培养成本低，适于规模化工业生产。地衣芽孢杆菌的代谢产物胞外聚合物，成分以多糖为主，具有抗氧化、提升免疫力和抗菌等丰富的生物学功能。目前对地衣芽孢杆菌胞外聚合物的报道多集中于其制备、纯化及生物学功能应用，对其进行改性或者结构修饰的研究相对较少，包括地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属络合物的研究和报道几乎没有。

[0005] 地衣芽孢杆菌胞外聚合物富含羟基、氨基和负氧基等活性基团，在碱性条件下易与金属离子发生络合反应，进而合成新的配合聚合物。因此，将地衣芽孢杆菌胞外聚合物与动物必需微量金属铁络合形成新型铁络合物，不仅能够补充动物机体铁元素含量，也能同时发挥地衣芽孢杆菌胞外聚合物生物学功能，对开发地衣芽孢杆菌胞外聚合物高附加值产品和新型饲料微量元素添加剂具有重要研究意义和经济价值。

发明内容

[0006] 发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物。

[0007] 本发明还要解决的技术问题是提供上述地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物的制备方法。

[0008] 本发明进一步要解决的技术问题是提供上述一种地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物的应用。

[0009] 为了解决上述第一个技术问题，本发明公开了一种地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，其由地衣芽孢杆菌胞外聚合物和铁盐络合形成。

[0010] 其中，所述地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物中，铁含量为42.6‑77.4mg/g。

[0011] 为了解决上述第二个技术问题，本发明公开了一种地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物的制备方法，将地衣芽孢杆菌胞外聚合物和柠檬酸三钠的碱性混合溶液，与铁盐反应，即得含地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物的液体；优选地，所述制备方法为将地衣芽孢杆菌胞外聚合物和柠檬酸三钠溶于水中，搅拌溶解，调节pH；再加入铁盐，水热加热搅拌，同时维持pH，当溶液出现红褐色沉淀时，停止反应，即得含地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物的液体。

[0012] 其中，所述混合溶液中，所述地衣芽孢杆菌胞外聚合物的浓度为14.29‑20g/L，优选为16‑18g/L，进一步优选为16.67g/L。

[0013] 其中，所述混合溶液中，所述柠檬酸三钠与地衣芽孢杆菌胞外聚合物的质量比为(0.3‑0.8)：1，优选为(0.4‑0.6)：1，进一步优选为0.5：1。

[0014] 其中，所述混合溶液中地衣芽孢杆菌胞外聚合物和柠檬酸三钠在60‑80℃下搅拌溶解，优选为在70℃下搅拌溶解。

[0015] 其中，所述混合溶液的pH为8.0‑10.0，优选为8.5‑9.5，进一步优选为8.5‑9.0。

[0016] 其中，调节pH的物质为碱性溶液，包括但不限于氢氧化钠溶液。

[0017] 其中，所述铁盐包括但不限于氯化铁。

[0018] 其中，所述铁盐与地衣芽孢杆菌胞外聚合物的质量比为(0.3‑1)：1，优选为(0.5‑0.8)：1，进一步优选为(0.6‑0.7)：1。

[0019] 其中，所述铁盐以铁盐溶液的形式存在，所述铁盐溶液的浓度为1‑3mol/L，优选为2mol/L。

[0020] 其中，所述反应结束后，静置冷却，离心，所得上清液醇沉，干燥，即得地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物。

[0021] 其中，所述离心条件为8000rpm，10min。

[0022] 其中，所述醇沉温度为4℃，时间为12h。

[0023] 其中，所述醇沉中，上清液与的体积比为1：(1‑5)，优选为1：3。

[0024] 为了解决上述第三个技术问题，本发明公开了地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物的应用。

[0025] 其中，所述应用为将上述地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物在制备抗氧化产品中的应用，或在制备抑菌产品中的应用。

[0026] 其中，所述抗氧化为抗氧化自由基，所述氧化自由基包括但不限于·OH自由基，2‑
DPPH自由基，·O 自由基。

[0027] 其中，所述抑菌为抑制肠道致病菌，所述肠道致病菌包括但不限于抑制金黄色葡萄球菌，优选为金黄色葡萄球菌ATCC 6538和金黄色葡萄球菌ATCC 12600。

[0028] 其中，所述产品包括但不限于畜禽饲料。

[0029] 有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优势：

[0030] 本发明提供了一种安全无毒、性质稳定的地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，不仅能够补充动物机体铁含量，还具有抗氧化和抑制致病菌的功能。

附图说明

[0031] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

[0032] 图1为实施例2产品和对比例1产品的样貌图。

[0033] 图2为实施例2产品和对比例1产品的扫描电镜及能谱图。

[0034] 图3为实施例2产品和对比例1产品红外光谱图。

[0035] 图4为实施例2产品和实施例1产品的稳定性检测结果。

[0036] 图5为实施例2产品和对比例1产品对人正常结肠上皮细胞生长活性的影响。

[0037] 图6为实施例2产品和对比例1产品对·OH自由基的清除作用。

[0038] 图7为实施例2产品和对比例1产品对DPPH自由基的清除作用。

[0039] 图8为实施例2产品和对比例1产品对·O2‑自由基的清除作用。

[0040] 图9为实施例2产品和对比例1产品的抗菌能力检测。

具体实施方式

[0041] 下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

[0042] 下述实施例中所述地衣芽孢杆菌胞外聚合物为地衣芽孢杆菌CGMCC 2876经LB固体培养基37℃活化16h，然后用种子培养基于37℃、200rpm培养20h得到种子液，所得种子液按照4％的体积比接种到发酵培养基中于37℃、200rpm培养56h得到发酵液，所得发酵液经除菌，醇沉，冷冻干燥，即得地衣芽孢杆菌胞外聚合物。

[0043] 其中，具体所用到的培养基有：LB固体培养基(g/L)：胰蛋白胨10，酵母粉5，氯化钠10，琼脂14。种子培养基(g/L)：葡萄糖10，酵母膏0.5，尿素0.5，KH2PO4 0.1，K2HPO4 0.1，NaCl 0.1，MgSO4·7H2O 0.2，pH 7.2。发酵培养基(g/L)：葡萄糖13.9，酵母膏0.6，尿素2.36，KH2PO4 5.6，K2HPO4 1.4，NaCl 2，MgSO4·7H2O 0.048，pH 7.2。

[0044] 实施例1

[0045] 称取1.0g地衣芽孢杆菌胞外聚合物和0.3g柠檬酸三钠溶于水中，地衣芽孢杆菌胞外聚合物溶液的浓度为16.67g/L，在70℃水浴下搅拌溶解，向溶液中滴加氢氧化钠溶液，调整溶液pH至9.0。向上述溶液中滴加2mL 2mol/L氯化铁水溶液，维持70℃水浴加热搅拌，搅拌速率为200rpm，同时利用氢氧化钠溶液将pH维持在8.5～9.0之间，当溶液中出现红褐色沉淀时停止反应。反应结束后在室温下静置冷却，离心得上清液，上清液与无水乙醇以体积比为1：3混合，在4℃下静置12h，离心得沉淀，用无水乙醇洗涤2～3次后冷冻干燥得地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，其中铁的含量为42.6mg/g。

[0046] 实施例2

[0047] 称取1.0g地衣芽孢杆菌胞外聚合物和0.5g柠檬酸三钠溶于水中，地衣芽孢杆菌胞外聚合物溶液的浓度为16.67g/L，在70℃水浴下搅拌溶解，向溶液中滴加氢氧化钠溶液，调整溶液pH至9.0。向上述溶液中滴加2mL 2mol/L氯化铁水溶液，维持70℃水浴加热搅拌，搅拌速率为200rpm，同时利用氢氧化钠溶液将pH维持在8.5～9.0之间，当溶液中出现红褐色沉淀时停止反应。反应结束后在室温下静置冷却，离心得上清液，上清液与无水乙醇以体积比为1：3混合，在4℃下静置12h，离心得沉淀，用无水乙醇洗涤2～3次后冷冻干燥得地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，其中铁的含量为77.4mg/g。

[0048] 实施例3

[0049] 称取1.0g地衣芽孢杆菌胞外聚合物和0.8g柠檬酸三钠溶于水中，地衣芽孢杆菌胞外聚合物溶液的浓度为16.67g/L，在70℃水浴下搅拌溶解，向溶液中滴加氢氧化钠溶液，调整溶液pH至9.0。向上述溶液中滴加2mL 2mol/L氯化铁水溶液，维持70℃水浴加热搅拌，搅拌速率为200rpm，同时利用氢氧化钠溶液将pH维持在8.5～9.0之间，当溶液中出现红褐色沉淀时停止反应。反应结束后在室温下静置冷却，离心得上清液，上清液与无水乙醇以体积比为1：3混合，在4℃下静置12h，离心得沉淀，用无水乙醇洗涤2～3次后冷冻干燥得地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，其中铁的含量为58.6mg/g。

[0050] 实施例4

[0051] 称取1.0g地衣芽孢杆菌胞外聚合物和0.5g柠檬酸三钠溶于水中，地衣芽孢杆菌胞外聚合物溶液的浓度为14.29g/L，在70℃水浴下搅拌溶解，向溶液中滴加氢氧化钠溶液，调整溶液pH至9.0。向上述溶液中滴加2mL 2mol/L氯化铁水溶液，维持70℃水浴加热搅拌，搅拌速率为200rpm，同时利用氢氧化钠溶液将pH维持在8.5～9.0之间，当溶液中出现红褐色沉淀时停止反应。反应结束后在室温下静置冷却，离心得上清液，上清液与无水乙醇以体积比为1：3混合，在4℃下静置12h，离心得沉淀，用无水乙醇洗涤2～3次后冷冻干燥得地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，其中铁的含量为65.9mg/g。

[0052] 实施例5

[0053] 称取1.0g地衣芽孢杆菌胞外聚合物和0.5g柠檬酸三钠溶于水中，地衣芽孢杆菌胞外聚合物溶液的浓度为20g/L，在70℃水浴下搅拌溶解，向溶液中滴加氢氧化钠溶液，调整溶液pH至9.0。向上述溶液中滴加2mL 2mol/L氯化铁水溶液，维持70℃水浴加热搅拌，搅拌速率为200rpm，同时利用氢氧化钠溶液将pH维持在8.5～9.0之间，当溶液中出现红褐色沉淀时停止反应。反应结束后在室温下静置冷却，离心得上清液，上清液与无水乙醇以体积比为1：3混合，在4℃下静置12h，离心得沉淀，用无水乙醇洗涤2～3次后冷冻干燥得地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，其中铁的含量为60.7mg/g。

[0054] 实施例6

[0055] 称取1.0g地衣芽孢杆菌胞外聚合物和0.5g柠檬酸三钠溶于水中，地衣芽孢杆菌胞外聚合物溶液的浓度为16.67g/L，在60℃水浴下搅拌溶解，向溶液中滴加氢氧化钠溶液，调整溶液pH至9.0。向上述溶液中滴加2mL 2mol/L氯化铁水溶液，维持60℃水浴加热搅拌，搅拌速率为200rpm，同时利用氢氧化钠溶液将pH维持在8.5～9.0之间，当溶液中出现红褐色沉淀时停止反应。反应结束后在室温下静置冷却，离心得上清液，上清液与无水乙醇以体积比为1：3混合，在4℃下静置12h，离心得沉淀，用无水乙醇洗涤2～3次后冷冻干燥得地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，其中铁的含量为53.6mg/g。

[0056] 实施例7

[0057] 称取1.0g地衣芽孢杆菌胞外聚合物和0.5g柠檬酸三钠溶于水中，地衣芽孢杆菌胞外聚合物溶液的浓度为16.67g/L，在80℃水浴下搅拌溶解，向溶液中滴加氢氧化钠溶液，调整溶液pH至9.0。向上述溶液中滴加2mL 2mol/L氯化铁水溶液，维持80℃水浴加热搅拌，搅拌速率为200rpm，同时利用氢氧化钠溶液将pH维持在8.5～9.0之间，当溶液中出现红褐色沉淀时停止反应。反应结束后在室温下静置冷却，离心得上清液，上清液与无水乙醇以体积比为1：3混合，在4℃下静置12h，离心得沉淀，用无水乙醇洗涤2～3次后冷冻干燥得地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，其中铁的含量为63.8mg/g。

[0058] 实施例8

[0059] 称取1.0g地衣芽孢杆菌胞外聚合物和0.5g柠檬酸三钠溶于水中，地衣芽孢杆菌胞外聚合物溶液的浓度为16.67g/L，在70℃水浴下搅拌溶解，向溶液中滴加氢氧化钠溶液，调整溶液pH至8.0。向上述溶液中滴加2mL 2mol/L氯化铁水溶液，维持70℃水浴加热搅拌，搅拌速率为200rpm，同时利用氢氧化钠溶液将pH维持在7.5～8.0之间，当溶液中出现红褐色沉淀时停止反应。反应结束后在室温下静置冷却，离心得上清液，上清液与无水乙醇以体积比为1：3混合，在4℃下静置12h，离心得沉淀，用无水乙醇洗涤2～3次后冷冻干燥得地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，其中铁的含量为49.7mg/g。

[0060] 实施例9

[0061] 称取1.0g地衣芽孢杆菌胞外聚合物和0.5g柠檬酸三钠溶于水中，地衣芽孢杆菌胞外聚合物溶液的浓度为16.67g/L，在70℃水浴下搅拌溶解，向溶液中滴加氢氧化钠溶液，调整溶液pH至10.0。向上述溶液中滴加2mL 2mol/L氯化铁水溶液，维持70℃水浴加热搅拌，搅拌速率为200rpm，同时利用氢氧化钠溶液将pH维持在9.5～10.0之间，当溶液中出现红褐色沉淀时停止反应。反应结束后在室温下静置冷却，离心得上清液，上清液与无水乙醇以体积比为1：3混合，在4℃下静置12h，离心得沉淀，用无水乙醇洗涤2～3次后冷冻干燥得地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，其中铁的含量为61.3mg/g。

[0062] 实施例10

[0063] 称取1.0g地衣芽孢杆菌胞外聚合物和0.5g柠檬酸三钠溶于水中，地衣芽孢杆菌胞外聚合物溶液的浓度为16.67g/L，在70℃水浴下搅拌溶解，向溶液中滴加氢氧化钠溶液，调整溶液pH至9.0。向上述溶液中滴加2mL 1mol/L氯化铁水溶液，维持70℃水浴加热搅拌，搅拌速率为200rpm，同时利用氢氧化钠溶液将pH维持在8.5～9.0之间，当溶液中出现红褐色沉淀时停止反应。反应结束后在室温下静置冷却，离心得上清液，上清液与无水乙醇以体积比为1：3混合，在4℃下静置12h，离心得沉淀，用无水乙醇洗涤2～3次后冷冻干燥得地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，其中铁的含量为55.3mg/g。

[0064] 实施例11

[0065] 称取1.0g地衣芽孢杆菌胞外聚合物和0.5g柠檬酸三钠溶于水中，地衣芽孢杆菌胞外聚合物溶液的浓度为16.67g/L，在70℃水浴下搅拌溶解，向溶液中滴加氢氧化钠溶液，调整溶液pH至9.0。向上述溶液中滴加2mL 3mol/L氯化铁水溶液，维持70℃水浴加热搅拌，搅拌速率为200rpm，同时利用氢氧化钠溶液将pH维持在8.5～9.0之间，当溶液中出现红褐色沉淀时停止反应。反应结束后在室温下静置冷却，离心得上清液，上清液与无水乙醇以体积比为1：3混合，在4℃下静置12h，离心得沉淀，用无水乙醇洗涤2～3次后冷冻干燥得地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，其中铁的含量为58.6mg/g。

[0066] 对比例1：同实施例2，但不添加铁盐溶液。

[0067] 实施例12：将实施例2和对比例1所得产品进行检测，结果如图1‑3所示。

[0068] 对产品外貌进行观察；对产品进行扫描电镜及能谱检测，检测标准参考GB/T 25189‑2010；对产品进行红外检测，检测标准参考GB/T 6040‑2019；对产品进行电感耦合等离子体发射法检测铁的含量，检测标准参考GB/T 36244‑2018。

[0069] 检测结果如下：

[0070] (1)图1为实施例2产品和对比例1产品的样貌图，其中，左图为实施例2产品和对比例1产品的固体状态，两者均为粉末状，实施例2产品为棕色，而对比例1产品为白色；右图为实施例2产品和对比例1产品液体状态，实施例2产品和对比例1产品溶液颜色上同样存在颜色差异，说明与铁盐进行络合反应后，地衣芽孢杆菌胞外聚合物化学性质发生改变。

[0071] (2)图2为实施例2产品和对比例1产品的扫描电镜及能谱图，可以看出对比例1产品表面粗糙，呈黏连状态分布，而实施例2产品呈颗粒状分布，表面相对光滑。对比例1产品的能谱图并未检测到Fe的存在，而实施例2产品检测到铁的存在，说明地衣芽孢杆菌胞外聚合物与铁络合在一起。

[0072] (3)图3为实施例2产品和对比例1产品红外光谱图，从图中可以看出实施例2产品和对比例1产品在整体结构上并未发生明显变化。但实施例2产品的‑OH伸缩振动吸收峰由‑1 ‑13220.96cm 移至3436.83cm ，提示地衣芽孢杆菌胞外聚合物中的羟基参与了络合反应，并‑1
且实施例2产品在630.48cm 处出现Fe‑O伸缩振动吸收峰，说明金属铁与地衣芽孢杆菌胞外聚合物发生络合反应。

[0073] (4)通过电感耦合等离子体发射法检测实施例2产品和对比例1中铁含量，测得对比例1产品中铁含量为0.03mg/g，实施例2产品中铁含量为77.4mg/g，通过对比可以发现实施例2产品中的铁含量显著提高。

[0074] 实施例13：将实施例2和对比例1所得产品进行稳定性检测实验

[0075] 分别将氢氧化铁、实施例2产品和对比例1产品加入到蒸馏水中，分别将氢氧化铁、实施例2产品和对比例1产品加入到无水乙醇中，分别将氢氧化铁、实施例2产品和对比例1产品加入到亚铁氰化钾溶液中。

[0076] 检测结果如下：

[0077] 表1和图4为实施例2产品和实施例1产品的稳定性检测结果，分别将氢氧化铁、实施例2产品和对比例1产品加入到水(左)、无水乙醇(中)和亚铁氰化钾溶液(右)中进行稳定性分析。在水溶液中，氢氧化铁产生红色沉淀，实施例2产品和对比例1产品溶解；在无水乙醇溶液中，氢氧化铁产生红色沉淀，含实施例2产品的溶液产生棕色沉淀，含对比例1产品的溶液产生白色絮状物；在亚铁氰化钾溶液中，含氢氧化铁的溶液变为血红色，含实施例2产品和对比例1产品的溶液没有发生变化。说明铁通过化学键与地衣芽孢杆菌胞外聚合物发生络合反应并形成络合物，而不是简单的吸附在地衣芽孢杆菌胞外聚合物表面。

[0078] 表1

[0079]

[0080] 实施例14：将实施例2和对比例1所得产品进行细胞毒性检测实验

[0081] 取人正常结肠表皮细胞添加到96孔板中，每孔加入细胞100μL(铺板密度为1×105个/孔)，在37℃、含5％CO2的细胞培养箱中培养4h使细胞贴壁生长，加入不同浓度的实施例2或对比例1待测样品，待测样品的工作浓度分别为10、50、100、300、500μg/mL，在相同条件下继续培养24h。细胞培养完成后，向96孔板中每孔加入50μL的1×MTT工作液，继续培养4h，使MTT还原为甲臜(Formazan)，随后吸出上清液，每孔加150μL的DMSO溶液，用摇床摇匀，使Formazan溶解，用酶标仪测定每孔的OD570值，吸光度记为A，以未加实施例2产品和对比例1产品作为空白组，吸光度记为A1。按照公式4计算细胞存活率。

[0082] 公式4：细胞存活率(％)＝A/A1×100。

[0083] 检测结果如下：

[0084] 图5为实施例2产品和对比例1产品对人正常结肠上皮细胞生长活性的影响。从图中可以看出实施例2产品对比例1产品对机体不会造成损伤。

[0085] 实施例15：将实施例2和对比例1所得产品进行抗氧化能力检测实验

[0086] (1)实施例2和对比例1所得产品对·OH自由基的清除作用

[0087] 向试管中依次加入1mL 9mM水杨酸溶液，1mL不同浓度的实施例2产品溶液或对比例1产品溶液(0.25、0.5、1、2、3、4mg/mL)，1mL 9mM硫酸亚铁溶液和1mL9mM双氧水溶液，37℃水浴20min后用紫外分光光度计测定510nm处的吸光度，记为A；向试管中依次加入1mL 9mM水杨酸溶液，1mL去离子水，1mL 9mM硫酸亚铁溶液和1mL 9mM双氧水溶液，37℃水浴20min后用紫外分光光度计测定510nm处的吸光度，记为A1。以维生素C作为阳性对照。按照公式1计算实施例2和对比例1所得产品对·OH自由基的清除率。

[0088] 公式1：·OH自由基清除率(％)＝(A1‑A)/A1×100。

[0089] (2)实施例2和对比例1所得产品对DPPH自由基的清除作用

[0090] 向试管中依次加入2mL 0.1mM DPPH溶液和2mL不同浓度的实施例2产品溶液或对比例1产品溶液(0.25、0.5、1、2、3、4mg/mL)，避光反应30min后用紫外分光光度计测定517nm处的吸光度，记为A；向试管中依次加入2mL 0.1mM DPPH溶液和2mL去离子水，避光反应30min后用紫外分光光度计测定517nm处的吸光度，记为A1。以维生素C作为阳性对照。按照公式2计算实施例2产品和对比例1产品对DPPH的清除率。

[0091] 公式2：DPPH自由基清除率(％)＝(A‑A1)/A×100。

[0092] (3)实施例2和对比例1所得产品对·O2‑自由基的清除作用

[0093] 向试管中依次加入1mL不同浓度的实施例2产品溶液或对比例1产品溶液(0.25、0.5、1、2、3、4mg/mL)，2mL 50mM pH 8.2的Tris‑HCl缓冲液，0.1mL1mM邻苯三酚溶液，用紫外分光光度计测定315nm处的吸光度，每30s测定一次，连续测定5min，此段时间内吸光度变化量记为△A；向试管中依次加入1mL去离子水，2mL 50mM pH 8.2的Tris‑HCl缓冲液，0.1mL 
1mM邻苯三酚溶液，用紫外分光光度计测定315nm处的吸光度，每30s测定一次，连续测定
5min，此段时间内吸光度变化量记为△A1。以维生素C作为阳性对照。按照公式3计算实施例
2‑
2产品和对比例1产品对·O 自由基的清除率。

[0094] 公式3：·O2‑自由基清除率(％)＝[(△A1‑△A)/△A1]×100。

[0095] 检测结果如下：

[0096] 图6‑8为实施例2产品和对比例1产品对·OH自由基、DPPH自由基和·O2‑自由基的清除作用，以维生素C作为阳性对照组。从图6‑8可以看出，实施例2产品具有良好的抗氧化性。

[0097] 实施例16：将实施例2和对比例1所得产品进行抑菌能力检测实验

[0098] 取保藏在‑80℃冰箱中的两株金黄色葡萄球菌(ATCC 6538和ATCC 12600)在LB固体培养基上划线，37℃恒温培养箱中培养12h。然后分别挑取LB固体培养基上两菌株的单菌落接到LB液体培养基中进行预培养，培养条件为37℃，200rpm。接下来在96深孔板中设置空白对照组1、空白对照组2和实验组，其中空白对照组1为两菌株在不含实施例2产品和对比例1产品的LB液体培养基中培养；空白对照组2为含不同浓度(0、50、250、500、1000μg/mL)实施例2产品或对比例1产品的LB液体培养基，但不接入金黄色葡萄球菌；实验组为两菌株分别在含有不同浓度(50、250、500、1000μg/mL)实施例2产品或对比例1产品的LB液体培养基中培养。预培养好的菌株接种到96深孔板中时初始OD600值为0.1，在摇床中培养12h，培养条件为37℃，200rpm。培养完成后利用酶标仪读取每个孔的OD600值，实验组记为A，空白对照组1记为A1，空白对照组2记为A2。按照公式5计算实施例2产品和对比例1产品对金黄色葡萄球菌的抑制率。

[0099] 公式5：细菌抑制率(％)＝[1‑(A‑A2)/(A1‑A2)]×100。

[0100] 检测结果如下：

[0101] 图9为实施例2产品和对比例1产品的抗菌能力检测，结果显示实施例2产品对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538和ATCC 12600)的生长具有抑制效果，说明实施例2产品具有抗菌能力。

[0102] 本发明提供了一种安全无毒、性质稳定、具有抗氧化和抑制致病菌功能的地衣芽孢杆菌胞外聚合物金属铁络合物，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各个组成部分均可用现有技术加以实现。