撒立安殺菌消毒原理及效果

撒立安滅菌、消毒原理及效果,一、消毒原理,1967年，日本東京大學的本多建一教授和博士班學生藤島昭發(fā)現(xiàn)，用光照射二氧化鈦電極可進行水的電解反應。這就是著名的“本多作用光反應，將空氣中的水或氧氣催化成氧化能力極強的羥基自由基（-OH）和超氧陰離子自由基（O2）、活性氧（HO2，H2O2）等具有極強氧化能力的光活性基團，這些光活性基團的能量相當于3600K（3300多）的高溫，具有很強的氧化性，,一、消毒原理,這些強氧化性基團可強效分解各種具有不穩(wěn)定化學鍵的有機化合物和部分無機物，并可破壞細菌的細胞膜和凝固病毒的蛋白質(zhì)載體。在復雜的細菌細胞體系內(nèi),由光反應作用所引起的致死性的氧化反應一旦發(fā)生,反應對細胞的損傷作用在閉光條件下也會通Fenton反應或自由基對脂類的過氧化連鎖反應而得到延續(xù)。其中,大腸桿菌E.coli對光反應作用表現(xiàn)出更高的敏感性。這與革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的細胞結(jié)構(gòu),特別是細胞壁的成和厚度有很大關系。相比而言,在單一的紫外光作用下,抗菌效果并不明顯。這是因為紫外光對細菌細胞的損傷并非持久性的,納米二氧化鈦在光照射下，價帶電子被激發(fā)到導帶，形成了電子和空穴，與吸附于其表面的O2和H2O作用，生成超氧化物陰離子自由基O2-和羥基自由基-OH，其自由基具有很強的氧化分解能力，能破壞有機物中的C-C鍵、C-H鍵、C-N鍵、C-O鍵、O-H鍵、N-H鍵，分解有機物為二氧化碳與水；同時破壞細菌的細胞膜固化病毒的蛋白質(zhì)，從而殺死細菌、病毒。,二、氧化離子的形成,三、產(chǎn)生殺菌消毒需具備的條件,氧氣及水分子納米二氧化鈦表面；光照射強吸附,四、殺菌、消毒效果實驗（二）,一、實驗步驟所需儀器及物品：振蕩器、培養(yǎng)箱、PCR儀、離心機干粉滅菌劑撒立安-稀土20nmTiO2蒙脫石、普通TiO2蒙脫石、某進口干粉滅菌劑、標準菌株、2.1菌株培養(yǎng)將菌落、沙門和金黃色葡萄球菌分別接種于相應培養(yǎng)基,置于旋轉(zhuǎn)搖床37培養(yǎng),搖床轉(zhuǎn)速110r/min。當細菌生長處于對數(shù)期或穩(wěn)定生長期時,取培養(yǎng)的懸菌液10mL于滅菌離心管內(nèi)以5000r/min離心5min,再以無菌蒸餾水(調(diào)節(jié)pH值為7.2)水洗離心兩次,最后稀釋成一定初始濃度的懸菌液備用。細菌初始濃度以顯微計數(shù)法測得。,四、殺菌、消毒效果實驗（二）,2.2滅菌試驗。取初始濃度為N0=1.0105cfu/ml的懸菌液、N01=2.1105cfu/ml沙門氏菌、N02=2.1105cfu/ml金黃色葡萄球菌的懸菌液各1mL于培養(yǎng)皿中。做1個對照，其它按照5g/m2的量均勻撒入干粉劑5g/m2，普通光下和紫外光下分別作用2小時后，注入5ml生理鹽水，混勻，取此懸菌液做3個稀釋度，注入營養(yǎng)瓊脂，移入37培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。2.2.1滅菌性能評價1）不同光照下的滅菌效果滅菌性能以細菌殺滅率X=(N0-Nt)/N0(初始細菌濃度N0-細菌存活率為殘余細菌濃度Nt之差與初始細菌濃度N0之比)來評價。平板菌落計數(shù)法測定。,四、殺菌、消毒效果實驗（對比試驗）,表1.1紫外光照射下對致病菌殺滅效果,撒立安-稀土20nmTiO2蒙脫石、普通TiO2蒙脫石、某進口干粉滅菌劑,四、殺菌、消毒效果實驗（對比試驗）,表1.2紫外光照射下對細菌殺滅效果,撒立安-稀土20nmTiO2蒙脫石、普通TiO2蒙脫石、某進口干粉滅菌劑,四、殺菌、消毒效果實驗（對比試驗）,表1.3普通可見光照射下對細菌殺滅效果,撒立安-稀土20nmTiO2蒙脫石、普通TiO2蒙脫石、某進口干粉滅菌劑,四、殺菌、消毒效果實驗（對比試驗）,表1.4普通可見光照射下對致病細菌殺滅效果,撒立安-稀土20nmTiO2蒙脫石、普通TiO2蒙脫石、某進口干粉滅菌劑,四、殺菌、消毒效果對比實驗結(jié)論,紫外線波長在240280nm范圍內(nèi)最具殺破壞細菌病毒中的DNA（脫氧核糖核酸）或RNA（核糖核酸）的分子結(jié)構(gòu)，造成生長性細胞死亡和（或）再生性細胞死亡，達到殺菌消毒的效果。但在紫外光作用下,抗菌效果并不明顯。這是因為紫外光對細菌細胞的損傷并非持久性的,這些受損的細胞在酶的作用下能通過可見光復活或暗修復而得到修復。,四、殺菌、消毒效果對比實驗結(jié)論,2、負載TiO2蒙脫石在可見光的照射下會產(chǎn)生出氧化能力極強的自由氫氧基和活性氧，這些產(chǎn)物可破壞細菌的細胞膜和凝固病毒的蛋白質(zhì)從而殺滅細菌病毒。但普通TiO2蒙脫石，由于TiO2為非納米粒徑，故在紫外光照射下有良好的90%殺菌率；而只有稀土納米TiO2蒙脫石有稀土摻雜螯合的納米結(jié)構(gòu)的二氧化鈦，分布在具有強大的比表面積的蒙脫石表面，吸附空氣中水分，在可見光作用下，不僅吸收紫外光能量對紅外等光能也能吸收而產(chǎn)生氧化能力極強的自由氫氧基和活性氧，呈現(xiàn)出很好的99%殺菌效果，對致病菌也有較好的殺滅作用。,四、殺菌、消毒效果實驗之驗證,撒立安殺菌效果不僅從殺菌率來得以驗證。從殺菌后的菌液PH值變化也能看出。滅菌后的生理鹽水PH值降低2個值，由4變?yōu)?。菌液pH值的下降歸因于兩方面:一方面,TiO2水懸浮液受光激發(fā)產(chǎn)生OH-的同時會離解出大量的H+;另一方面,細菌細胞內(nèi)含物及其壁外有機組分在活性氧類的作用下會被分解成小分子量的脂肪酸類。,四、殺菌、消毒效果獨立實驗,一，滅菌劑的最佳使用量取5份初始濃度為N0=1.0105cfu/ml的懸菌液各1mL于培養(yǎng)皿中，分別按照0g/1g/m23g/m25g/7g/的量撒入干粉劑，在普通光下作用2小時后，注入5ml生理鹽水，混勻，取此懸菌液做3個稀釋度，注入營養(yǎng)瓊脂，移入37培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。五次重復此實驗，取結(jié)果取平均值。,四、殺菌、消毒獨立實驗效果,可見,隨滅菌劑用量增加,滅菌率增大,但遞增趨勢逐漸減弱,當滅菌劑用量達到5g/m2時,增勢已不明顯;當滅菌劑用量過低時,光激發(fā)產(chǎn)生的光量子不能被有效利用,有效光子不能完全轉(zhuǎn)化為化學能,光致活性氧減少,從而滅菌率較低;但滅菌劑用量過多,溶液渾濁度增加,光散射對溶液透光率的影響效應逐步占據(jù)主導作用,光強在溶液中衰減,量子效率降低,導致滅菌率反而下降。,四、殺菌、消毒獨立實驗效果,二，多次使用滅菌劑細菌是否產(chǎn)生耐受性用金黃色葡萄球菌標準菌株，制得第一代菌懸液，使用撒立安滅菌劑滅菌實驗方法同2.2，再取未殺死的典型金黃色葡萄球菌培養(yǎng)做為第二代，撒立安滅菌劑滅菌實驗，轉(zhuǎn)接至第五代，觀察滅菌率情況。如下表,四、殺菌、消毒獨立實驗效果,結(jié)論：細菌的生理狀態(tài)和細菌的變異作用也是影響細菌對光催化作用敏感性的重要生物學因素。實驗中,分別對第1代細菌細胞(新接種)和第5代細胞(經(jīng)過滅菌劑處理,接種培養(yǎng)再處理,反復4次)進行對比實驗,滅菌劑用量為5g/,可以看出,經(jīng)多次滅菌劑處理后的兩種細菌細胞均比剛接種時對光作用并未表現(xiàn)對滅菌劑產(chǎn)生耐受性。一方面由于前期照射中產(chǎn)生的受損細胞未完全得到修復,對ROS氧化作用抵抗力降低;另一方面,細胞對損傷DNA的修復會導致基因的突變,這些突變使得細菌對光作用表現(xiàn)為非耐受性,五、對禽流感病毒的殺滅作用,將含有禽流感、新城疫病毒的病料制成懸濁液液，鋪滿平皿，加入滅菌劑，作用4小時，加入生理鹽水，離心分離，將收集的上清液全部進行核酸提取，上機，PCR擴增測試。,五、對禽流感病毒的殺滅作用,五、對禽流感病毒的殺滅作用(1),五、對禽流感病毒的殺滅作用(2),結(jié)論,普通二