新型抑菌消毒剂消毒效果实验研究

2018-03-17栗丽赵宇

铁路节能环保与安全卫生 2018年1期

栗丽，赵宇

(中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，北京 100081)

我国高速铁路已步入世界领先水平，凭借着技术先进可靠，高性价比，运营经验丰富的优势成功走出国门，在世界市场占有一席之地。然而我国高铁动车组的卫生间环境与日本和欧洲等先进国家相比还有一定差距。针对旅客反映的高铁卫生间异味问题，课题组研究开发了一种新型抑菌除臭消毒剂。其主要原理是通过在列车卫生间便池及周围环境进行喷洒，抑制、杀灭产生臭气的细菌以消除臭源。本文是对新型抑菌除臭消毒剂(以下简称新型抑菌消毒剂)的消毒效果研究。以大肠杆菌为实验菌，模拟列车卫生间污染物环境，对比新洁尔灭和84消毒液两种常用卫生消毒剂，进行细菌定量杀灭和持续杀菌抑菌效果试验。

1 试验材料

1.1 实验菌株

大肠杆菌(ATCC25922)。

1.2 分组

1#新型抑菌消毒剂：主要有效成分含量为7%～8%双胍盐类和2.5%～3.5%双链季铵盐，及其他除臭和稳定助剂。

2#新洁尔灭：单链季铵盐类消毒剂，主要有效成分为苯扎溴铵，浓度4.5～5.2 g/L。

3#84消毒液：有效氯类消毒剂，主要有效成分为次氯酸钠，浓度11.0～14.9 g/L。

1.3 中和剂

中和剂鉴定试验参照《消毒技术规范》(2002版)[1]2.1.1.5方法得到：

1#新型抑菌消毒剂的中和剂：3.0%吐温80+0.3%卵磷脂+1.8%硫代硫酸钠+0.8%亚硫酸钠的TSB溶液。

2#新洁尔灭的中和剂：3.0%吐温80+0.3%卵磷脂溶液。

3#84消毒液的中和剂：硫代硫酸钠+营养肉汤。

1.4 其他材料

营养琼脂培养基。

有机干扰物：牛血清白蛋白。

稀释液：胰蛋白胨生理盐水溶液(TPS)。

2 试验方法

2.1 菌悬液制备

参照《消毒技术规范》(2002版)[1]2.1.1.2.3细菌悬液制备程序和2.1.1.3 活菌培养计数技术，得到大肠杆菌菌悬液浓度为1×108～5×108CFU/mL。

2.2 细菌定量杀菌试验

2.2.1 试验分组

2.2.1.1 试验组：根据消毒剂使用说明书，综合考虑选择三个作用时间1 min、3 min和10 min。

2.2.1.2 阳性对照组：用稀释液代替消毒剂溶液，按以下定量杀菌试验同样的步骤进行试验。所得结果代表菌液原有浓度，以其作为计算杀灭对数的初始浓度。

2.2.2 操作步骤

2.2.2.1 首先按产品说明配制消毒剂使用液。无特殊说明，一律使用无菌硬水配制，配制浓度为待测浓度的1.25倍。

1#新型抑菌消毒剂：1∶100(经最小抑菌浓度测试得到)

2#新洁尔灭：1∶2

3#8.4消毒液：1∶50

2.2.2.2 按2.1制备菌悬液浓度为1×108～5×108CFU/mL。

2.2.2.3 取无菌试管，先加入0.5 mL菌悬液，再加入0.5 mL不同含量有机干扰物(0%有机干扰物用无菌水替代)，混匀，用无菌吸管吸取上述浓度消毒液4.0 mL注入其中，迅速混匀并立即记时。待试验菌与消毒剂相互作用至1 min、3 min和10 min后，分别吸取0.5 mL试验菌与消毒剂混合液加入4.5 mL经灭菌的中和剂中，混匀。各管试验菌与消毒剂混合液经加中和剂作用10 min后，分别吸取1.0 mL样液，按活菌培养计数方法测定存活菌数。同时用稀释液代替消毒液，进行阳性对照作为初始菌浓度。试验重复3次，取平均值。

2.3 细菌持续杀菌抑菌效果比较

2.3.1 按上述2.2.2配制消毒剂使用液，按2.1制备大肠杆菌悬液浓度为1×106CFU/mL ～ 5×106CFU/mL。有机干扰物为3%牛血清白蛋白。

2.3.2 取6支无菌三角烧瓶加入1 mL消毒剂使用液，5 mL有机干扰物，5 mL菌悬液和100 mL无菌水，备用。按照每间隔一小时添加干扰物不同分成两组。1组每隔1 h添加0.5 mL有机干扰物至8 h；2组每隔1 h添加0.5 mL菌悬液至8 h。每组中三种消毒剂分别进行试验，37 ℃温箱中培养24 h，并在10 min、1 h、4 h、8 h、12 h和24 h等时间点取1 mL样液，接种2个平皿，37 ℃温箱中培养48 h观察最终结果，并将该试验重复2次，计数各组活菌生长情况，取平均值。观察实验结果，比较三种消毒剂持续杀菌抑菌效果。

3 结果

3.1 细菌定量杀菌试验结果

各消毒剂在不同作用时间下对大肠杆菌的定量杀灭试验结果见表1，杀灭对数值见表2。

表1 细菌定量杀菌试验结果

表2 细菌定量杀菌对数结果

结果显示：在未添加有机干扰物的情况下，三组消毒剂的杀菌效果差异不大，1 min均可达到杀灭率99.999 9%以上，10 min内可全部杀灭。随着有机干扰物浓度增加，新型抑菌消毒剂保持在10 min内杀灭大肠杆菌，新洁尔灭和84消毒液杀菌效果受到不同程度影响，添加含量为10%有机干扰物时均不能在10 min内杀灭，且84消毒液在添加含量3%及以上有机干扰物环境下杀灭对数低于5。

3.2 细菌持续杀菌抑菌测试结果

三种消毒剂8 h内每小时添加不同干扰物后持续培养，对大肠杆菌的杀菌抑菌效果见表3。持续增加有机干扰物或菌液量，8 h内新型抑菌消毒剂存活菌数0～1 CFU/mL，新洁尔灭存活菌数102CFU/mL，84消毒液存活菌数105CFU/mL。

表3 细菌持续杀菌抑菌测试结果

4 讨论

4.1 复配效果增强

新型抑菌消毒剂采用双胍盐和双链季铵盐复配而成。这两种成分均属于阳离子表面活性剂，对细菌具有杀灭作用。双胍盐在水溶液中带正电荷，可以吸附于微生物表面，形成微团，并逐步渗入细胞浆的类脂层和蛋白质层，从而改变胞膜通透性，使细胞内容物外渗，导致微生物死亡，同时可以通过凝固蛋白，使酶和结构蛋白变性, 破坏微生物的代谢体系，导致其死亡[2]。双链季铵盐类杀菌剂的杀菌机理与双胍盐类相似，当季铵盐浓度足够高时，胞膜非双层结构的形成可导致细胞膜的破裂和细胞内容物的渗漏，进而微生物死亡[3]。也有研究认为, 季铵盐分子的疏水性、吸附性和季铵盐离子的电荷密度与抑制微生物的活性之间构成了定量的结构-活性关系[4]。双链季铵盐与传统单链季铵盐消毒剂相比，稳定性更强，受有机物、pH和温度影响较小。另外，复配后的两种消毒成分相互产生协同作用，大大增强了杀菌抑菌效果，降低使用剂量，有效节省成本。