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杀菌剂在实际使用时,受到多重因素的影响。
1.1 杀菌剂
(1)杀菌剂抑杀微生物的特性是由其化学结构决定的,拥有对微生物起毒害作用的活性基团(或元素)是杀菌剂的基本条件。
(2)杀菌剂的理化性能,包括溶解性能,挥发性能,稳定性能 等直接影响着杀菌剂在保护对象中的分散性、对目标微生物细胞壁和原生质膜的通透性、活性基团安全到达作用部位等。
(3)除了少数例外,一般来说,杀菌剂的使用浓度越高,对微生物的抑杀作用越大,但在应用中应结合安全性、经济性等因素综合考虑。
1.2 微生物
(1)目标微生物的种类 不同种类的微生物在细胞构造、生理特性、体内代谢等方面存在着差异,有的差异较大,如细菌和真菌之间,前者属于原核生物,后者属于真核生物,前者细胞壁的主要成分为肽聚糖,后者的细胞壁主要由几丁质构成等。有的差异较小 如同一个属的各类菌。由于有这样那样的差异,所以各种微生物对杀菌剂作出的反应也不尽相同:
①细胞壁成分的差别影响着杀菌剂进人细胞的难易;
②原生质膜结构的差异造成了膜对物质通透性的差异,对杀菌剂能否顺利接触作用部位有着重大的影响;
③微生物细胞内的代谢途径中是否存在着受杀菌剂攻击的作用点,这个作用点对'这种微生物又是不是“致命”的,关系到杀菌效果的有无和大小;
④有些种类的微生物具有分解杀菌剂尤其是有机杀菌剂的本领,使杀菌剂失效;
⑤有些微生物还会对某些杀菌剂产生抗药性。
(2)微生物的起始污染量 研究证明,当材料或产品污染微生物数量特别大时,原来效果表现得很好的杀菌剂也常常失去其保护作用,原因可能是:
①当微生物大量繁殖时,会分泌出一些保护性的物质,把菌体包裹起来,使杀菌剂不能与之接触,因而起不到应有的作用,如微生物分泌的蛋白质保护层使季铵化合物、尼泊金酯、酚醛、含汞制剂失去杀菌活性;
②大量的微生物在被杀死时消耗了大量的杀菌剂并使之降至有效杀菌浓度以下,使残存的菌又很快繁殖起来。有人在研究抗坏血酸对生胞梭菌(、C. sporogenes)的芽胞杀菌效果时发现,若用0.2% 抗坏血酸,在75℃处理60min,每毫升10 (2)芽胞时,杀菌率为99%, 而每毫升10(6)个芽胞时,杀菌率仅为37%。
1.3环境条件
(1)温度可以通过几种方式起作用:
①当温度升高时,增加了微生物细胞原生质膜的通透件,甚至会对膜造成损伤,使杀菌剂更容易进入作用部位;
②温度升高,杀菌剂的穿透能力增强,扩散速度加快,便于迅速通过障碍,到达作用部位;
③温度升高有利于在作用点上的杀菌剂与菌体代谢中间产物之间的生物化学反应,加速了杀菌剂效力的发挥。
已有实验证明,苯酚对副伤寒杆菌的杀菌力,温度每增加 10℃,杀菌力增强23倍。
(2)pH 值
①对微生物影响外界PH值的改变,可使微生物细胞壁或原生质膜的结构产生变化,从而影响了膜的通透性,使杀菌剂更难或更易到达作用部位。
②对杀菌剂活性的影响PH值对许多杀菌剂的抗菌性能影响很大:一些有机酸类防腐剂如苯甲酸、山梨酸、脱氢醋酸等是以分子形式起抑菌作用的,它们在pH≥7时会离解成负离子,失去抑菌活性;季铵盐类杀菌剂,在碱性介质中有高的抑菌活性,而在值低时,抑菌活性很小;当PH值从5增到8时,布罗波尔的 M1C值从6,25mg/kg增加到10-25 mg/kg;凯松在PH>8的情况下易分解失去活性。
(3)温度
①某些气体杀菌剂的作用受环境相对湿度的影响,如环氧乙烷,相对湿度越高,杀菌效果越差。
②水分活度(AW)是表示保护对象中的水可被微生物利用的程度。每种材料均有一定的aw值,降低材料的Aw值,对杀菌剂的效果是有益的。反之,若aw值很大,也可值杀菌剂丧失其应有的保护作用。
1.4使用对象
工业杀菌剂的使用对象名目繁多,物质组成复杂(由一种或多种原料制成),状态各异(固体、液体、裔状、乳状等),用途广泛 (食用、日用品工业材料等)且生产、储存、使用都有各自的要求。
然而,与物理状态相比,工业材料与产品的物质成分对杀菌剂的效能发挥有更多方面的影响,以下试举数例说明。
(1)正面影响——增效作用
①醇 有些杀菌剂是以醇作为溶剂的,浓度为20%的醇能产生较好的协同杀菌作用。
②抗氧化剂 丁基羟基苯甲醛是化妆品工业上应用最广的抗氧化剂,对革兰氏阳性菌和阴性菌有效,但对革兰氏阴性菌作用的效果较差,它与尼泊金酯类合用能产生协同增效作用。
③表面活性剂 月桂酸甘油酯是一种抗革兰氏阳性菌、霉菌和酵母菌的表面活性剂,如果与EDTA或丁基羟基甲苯合用,还可有效地抗革兰氏阴性菌。
④EDTA 是一种广谱杀菌增效剂,它通过螯合阳离子使革兰氏阴性菌失去阳离子的保护,使防腐剂能滲进细菌的细胞壁,提高杀菌剂对革兰氏阴性菌[如绿胺杆菌(Pseudomonas aerugimosa)]的活性。
⑤食品添加剂 如异丁酸、葡糖酚、维生素C及一些B族维 生素的络合物对食品防腐剂有增效作用。
(2)负面影响——滞效作用
①含有高浓度蛋白质(氨基酸)的产品,一方面能通过菌体的包裹保护作用降低杀菌剂的抗菌活性,另一方面又能促进微生物的生长,使季铵类、酚类、含汞类杀菌剂的抑杀作用大大降低;
②含碳水化合物、滑石粉、膨润土、金腐氧化物、纤维素等或分的产品可吸附杀菌剂,减弱其杀菌作用,如滑石粉可使尼泊金甲酯、苯甲酸的抗菌活性降低90%,羊毛脂可使季铵盐失去活性;
③某些杀菌剂可和产品的一些成分形成氢键或螯合物,通过 “束缚”和“消耗”的方式,降低杀菌剂的效能;
④表面活性剂在溶液中达到某一浓度时会形成胶束,它们会吸引水相中的杀菌剂,使杀菌剂被严重吸收,例如,当 0.3% ~0.5%的聚山梨酸酯存在时,十六烷基吡啶氯化物、烷 基二甲基苄基氯化铵的抑制浓度需分别提高50倍和100倍,才能达到本来的抑菌效果;
⑤金属离子会影响一些杀菌剂的稳定性,如硬水中的钙镁离子会影响凯松的稳定性或使布罗波尔失活,对季铵类杀菌剂也有拮抗作用。来源:www.1227shajunji.com
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