木醋液抑菌洗洁精的制备及其抑菌效果评价
2023-07-04胡静璐
胡静璐,吴 军
(1.河南大学 药学院,河南 开封 475001;2.唐山进海新材料有限公司,河北 唐山 063305)
洗洁精是日常生活必需品,人们用其清洁厨具或其他用品。大多数洗洁精处方中常含有表面活性剂(去油污)、保湿剂(护手)等成分,具有较好的去污能力但并不能很好地起到杀菌抑菌效果[1]。碗筷作为日常用品,细菌滋生会影响身体健康。因此研究开发一种具有抑菌作用同时安全、无毒、无污染的洗洁精很有必要。
木醋液也叫植物酸,是将木材废弃物经过隔绝空气、高温裂解后的烟气,经冷凝回收分离获得的有烟熏味的有机混合物[2]。木醋液的来源分布广泛易得且成本低,树干、树枝、果核、果壳、玉米芯、木屑等农林业加工废弃物均可用来提取木醋液。其成分复杂,以酸类、酚类为主,还含有少量的矿物质、维生素、酮类、酯类、醛类和醇类等化合物等[3]。木醋液的性能因木材种类、烧制工艺、精致工艺等的不同而不同。木醋液因含有许多酚类物质,在高浓度下具有较强的杀菌、抗菌的功能;在低浓度下能抑制细菌的繁殖,具有防菌、防虫的功效[4],其中和氮硫化合物可作为消臭剂使用[5]。木醋液具有强力抗酸化作用,精制后的木醋液在食品加工方面可作为防蚀剂、熏蒸剂以及抗菌保鲜剂。添加木醋液的食品饮料,具有很强的抗酸化作用,其SOD活性值很高,可去除体内的活性酸素,对于过度疲劳、吸烟、过饱应激反应等产生的活性酸素,有很好的清除作用,并使添加木醋液的食品获得保健和预防疾病的作用。
本研究以木醋液为主要杀菌成分,加入茶树油、表面活性剂、香精及水等制备出木醋液抑菌洗洁精,采用抑菌圈法表明该洗洁精对金黄色葡萄球菌的抑菌效果良好且成浓度依赖性,为木醋液广泛应用提供新思路,且为市场上洗洁精的制备方法与种类提供新选择。
1 材料与方法
1.1 实验材料
十二烷基苯磺酸钠(上海阿拉丁生化科技股份有限公司),脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠(山东淄博海杰化工有限公司),脂肪醇聚氧乙烯醚(湖北鸿鑫瑞宇精细化工有限公司),烷醇酰胺(上海植信化工有限公司),尿素(国药集团化学试剂有限公司),氯化钠(国药集团化学试剂有限公司),柠檬香精(广州香远香精有限公司),乙二胺四乙酸钠(上海阿拉丁生化科技股份有限公司),茶树油(广东富阳生物科技有限公司),木醋液,去离子水(自制)。胰蛋白胨大豆琼脂培养基 (Tryptic Soy Agar,TSA培养基)、Luria-Bertani(LB)培养基,金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)干燥菌种管来源于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。
1.2 实验方法
1.2.1 不同含量木醋液抑菌洗洁精的制备
将适量去离子水加入烧杯中,搅拌下按处方组成(表1)加入十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠,在水浴(60~70℃)条件下加入脂肪醇聚氧乙烯醚、烷醇酰胺,溶解后加入尿素、氯化钠、乙二胺四乙酸钠,澄清透明后加入香精,再加入茶树油、不同体积的木醋液,最后加入去离子水定容至所需体积,即得4种体积分数分别为:0%、5%、10%、20%的木醋液洗洁精。
1.2.2 抑菌试验
分别配制适量的TSA和LB培养液,并高压灭菌20 min。将TSA培养液倒入培养皿中,静止使其凝固,备用。将冻存的金黄色葡萄球菌取出并在37℃下进行复苏。取100μL菌液加入适量LB培养液中,放入摇床培养18 h。将培养皿划分为四个象限,吸取培养好的菌液均匀的铺在培养皿中。在培养皿的中心和每个象限的中部进行打孔,将生理盐水加入中心孔中作为空白对照。木醋液原液分别用细菌培养液稀释成体积分数10%、30%、50%、80%的溶液。将木醋液原液、不同体积分数木醋液及木醋液体积分数分别为5%、10%、20%的洗洁精加入到周围孔中,放入CO2细菌培养箱中过夜。取出,测量其抑菌半径即可。
1.3 统计学处理
2 实验结果
2.1 木醋液抑菌效果
如图1、表2所示,体积分数为10%、30%、50%、80%的木醋液及原液对金黄色葡萄球菌具有明显抑菌作用,且具有浓度依赖性。木醋液对金黄色葡萄球菌的最低抑菌体积分数为10%。
图1 木醋液对金黄色葡萄球菌的抑菌作用
表2 木醋液对金黄色葡萄球菌的抑菌圈结果
2.2 木醋液洗洁精抑制金黄色葡萄球菌效果
抑菌圈实验表明(图2、图3),含有木醋液的洗洁精显著增大抑菌半径。与生理盐水组比较,5%、10%、20%木醋液洗洁精对金黄色葡萄球菌均具有明显抑菌作用。为保证抑菌效果,最终确定木醋液洗洁精中有效成分木醋液体积分数为10%。
图2 不同含量木醋液洗洁精的抑菌圈半径
图3 不同体积分数木醋液洗洁精抑制金黄色葡萄球菌的效果
3 讨论
近些年来,木醋液作为抑菌剂、杀虫剂、抗氧化剂以及植物生长调节剂等被应用于医药、食品和农药等领域。木醋液具有较强的杀菌抑菌作用,茶树油为桃金娘科白千层叶中提取的纯天然植物精油,具有特征香气及抑菌、抗炎、驱虫,杀螨的功效[6],二者联合使用杀菌效果更好。十二烷基苯磺酸钠是一种阴离子表面活性剂,其耐酸碱能力较强,不与水中的钙、镁等离子生成沉淀,不易氧化,起泡力强,去污力高,易与各种助剂复配,成本较低,合成工艺成熟,应用领域广泛,是非常出色的阴离子表面活性剂[7],但其耐硬水能力稍弱,与螯合剂乙二胺四乙酸钠联合使用效果更好[8];十二烷基苯磺酸钠的脱脂力较强,直接接触时对皮肤有一定的刺激性,加入脂肪醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂作柔软剂漂洗可获得更好的洗涤效果[9]。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠易溶于水,具有优良的去污、乳化、发泡性能和抗硬水性能,其温和的洗涤性质不会损伤皮肤且有优良的生物降解性[10]。烷醇酰胺具有润湿、抗静电及软化等性能,属于非离子活性剂具有较强的起泡和稳泡作用,大量用于洗涤剂、化妆品、柴油乳化以及塑料中的抗静电剂、金属加工清洗剂和防锈剂、纺织助剂和油田开采驱油用表面活性剂,在本研究中用作洗洁精中的泡沫促进剂和泡沫稳定剂。尿素在农业中应用较为广泛,但在医学领域的药物制剂中可以用来增加皮肤的湿度,对肌肤来说,尿素具有保湿以及柔软角质的功效,所以在洗洁精的应用过程中起到不伤手,保护皮肤的功效。食盐是人体必不可少的物质,在洗洁精的配方中也是一种不可缺少的辅助原料,氯化钠的作用是增加含有阴离子表面活性剂的水溶液粘稠度[11]。柠檬香精是一种具有柠檬清香味道的果香型食品添加剂,其香味成分含有较多的蒎烯、γ-松油烯、α-松油醇[12]。
4 结语
以体积分数10%木醋液为主要有效杀菌抑菌成分,联合少量茶树油驱虫成分,及十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠、脂肪醇聚氧乙烯醚为主要去污成分,制备一种洗洁精组合物。金黄色葡萄球菌是革兰氏阳性菌,广泛存在于自然环境中。在适当的条件下,能够产生肠毒素,引起食物中毒,为一种常见的食源性致病微生物[13]。通过抑菌圈实验表明,该木醋液洗洁精对金黄色葡萄球菌抑菌效果良好。将木醋液开发为新抗菌药物,利用其纯天然、无污染、无残留等优点,木醋液抑菌洗洁精具有抑菌作用、安全高效,有助于加强食品安全,保护饮食环境健康卫生。该木醋液洗洁精针对目前缺乏具有明确抑菌作用,同时安全无毒无污染的洗洁精产品的问题,能够填补相关空白。在当今提倡的化学农药减少使用的发展趋势下,木醋液洗洁精必将具有很好的应用前景。