專利名稱：微生物的滅活、破壞方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旨在殺菌、殺病毒、消毒或滅菌的微生物滅活、破壞方法。
目前已提出各種方法，可高效地破壞包括綠膿桿菌、大腸桿菌等細(xì)菌及真菌或病毒等的微生物，進(jìn)行殺菌、消毒、滅菌處理。然而，可以認(rèn)為，這些方法皆未對(duì)微生物的特性作充分研究。例如，人們已知其中有電化學(xué)殺菌方法，但該方法的使用卻以下述事實(shí)為前提，即，使微生物接觸電極表面或電介質(zhì)，阻礙其生化反應(yīng)而破壞微生物。細(xì)菌通常在其表面帶有負(fù)電荷，為陽極所吸引，接觸，從而發(fā)生菌體的破壞，這是事實(shí)。但是，如菌體量增多，菌體內(nèi)部的原生質(zhì)(蛋白液)會(huì)蓄積，而出現(xiàn)蛋白質(zhì)保護(hù)了細(xì)菌的狀態(tài)，這是由于形成某種電屏蔽狀態(tài)，導(dǎo)致殺菌功能降低，也易產(chǎn)生電極維修保養(yǎng)的問題，這樣，其實(shí)用化也被認(rèn)為有困難。
然而，本發(fā)明者們注意到細(xì)菌的破壞狀況，考慮到微生物的特性，就微生物是以何種機(jī)制被破壞的作了種種研究。其結(jié)果，確認(rèn)了這一現(xiàn)象即細(xì)菌在接觸陽極之前，就在噴出細(xì)胞質(zhì)的同時(shí)發(fā)生崩潰的。而且，根據(jù)以上的認(rèn)識(shí)，又了解到，作為微生物電容器的菌體，當(dāng)其在靜電場(chǎng)中接受的電荷超過其靜電容時(shí)，則發(fā)生細(xì)胞膜的破壞，菌體死亡。本發(fā)明即基于這樣的見解而提出。
與本發(fā)明有關(guān)的微生物的滅活、破壞方法，其主要在于，第一，通過具有電能的液體、氣體或固體給微生物以電能；第二，由此，使其電荷量增加(上升)，而超過微生物所具有的細(xì)胞內(nèi)外的靜電容的限度，及/或促進(jìn)微生物細(xì)胞內(nèi)外的滲透性；第三，使微生物細(xì)胞發(fā)生不可逆的變化，及/或使微生物細(xì)胞的界面膜發(fā)生破裂。
本發(fā)明中的具有電能的液體最好使用帶電荷的水，微生物處于該帶電荷的水溶液中給以電能。上述帶電荷的水可以是帶靜電的水(荷電水)，蓄電水、功能水、電解處理水、強(qiáng)氧化電位水、強(qiáng)酸性電解生成的水溶液、電離水、非電離水或帶電水中之任一種。又，具有電能的氣體指帶有電荷的氣體，具有電能的固體指蓄電體。
另外，也可使用電極。此時(shí)，微生物的滅活、破壞方法主要在于第一，通過電極對(duì)含有微生物的液體通電，對(duì)處于與電極非接觸狀態(tài)的微生物給予電能；第二，使所帶電荷上升，超過微生物所具有的細(xì)胞內(nèi)外的靜電容限度，及/或促進(jìn)微生物細(xì)胞內(nèi)外的滲透性；第三，使微生物細(xì)胞發(fā)生不可逆的變化，及/或使微生物細(xì)胞的界面膜發(fā)生破壞。另外，通過電極通電可以是電介性通電，也可以是非電介性通電。
在以上或以下的說明中，“微生物”用作包括真菌的細(xì)菌或病毒等的總稱。又，“界面膜”在廣義上，用作對(duì)從外界遮蔽細(xì)胞的原生質(zhì)的界面膜、外膜、原生質(zhì)膜、細(xì)胞壁等的總稱。另外，“破裂”具有廣義，直接意指在細(xì)胞膜的彈性很強(qiáng)時(shí)，膜發(fā)生強(qiáng)烈收縮，其內(nèi)容物(原生質(zhì))呈輻射狀向多方面散亂噴出的狀態(tài)；或在細(xì)胞膜的彈性較小，且細(xì)胞的內(nèi)壓很高時(shí)，(細(xì)胞膜)發(fā)生局部破壞，(內(nèi)容物)發(fā)生平行噴出，周圍無散亂的狀態(tài)；或在細(xì)胞膜的彈性較小，而外壓相對(duì)較低時(shí)，同時(shí)發(fā)生平行噴出和周圍散亂的狀態(tài)等；但是，“破裂”并不限于這些，間接地包括脹壓破壞，可廣義地包括作為菌體破壞的一般現(xiàn)象的溶解、脫水、凝固、融解、穿透等的破壞狀態(tài)。
再有，“帶電荷的水”用作荷電水、蓄電水、功能水、電解處理水、強(qiáng)氧化電位水、強(qiáng)酸性電解生成的水溶液、電離水、非電離水或帶電水等的總稱。又，“通電”不限于加了電解質(zhì)(NaCl及其它)那樣的溶液的電介性通電，也包含對(duì)于如純水或精制水等一般被認(rèn)為無導(dǎo)電性的溶液的非電介性通電。而且，在后一場(chǎng)合，本發(fā)明得們確認(rèn)，使活菌浮游于純水或精制水中通電時(shí)，可得到比電介性通電為小的電流。已闡明，這是由于存在于菌體間的一種跳躍傳導(dǎo)作用(非電介性通電的一種)，菌體形成了流向陽極方向的恒定流動(dòng)。
而且，“滲透”(osmosis)意指由于可透過水、但不能透過溶質(zhì)的分隔，溶液中的水移向濃度高的一側(cè)的現(xiàn)象，如滲透壓升高則與界面膜的破壞有關(guān)。再有，“不可逆的變化”用于表于阻礙界面膜的物質(zhì)交換的狀態(tài)，及導(dǎo)致界面膜自身的變性、變質(zhì)或原生質(zhì)的變性、變質(zhì)的狀態(tài)的變化的總稱。
發(fā)明實(shí)施形式第一實(shí)施形式選金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、念珠菌及流感嗜血桿菌作為微生物，使分別浮游于預(yù)先以微量加至多個(gè)試樣上的0.01ml的精制水或自來水中，然后，以結(jié)核菌素注射器逐滴滴下強(qiáng)氧化電位水，組合使用附有微分差干涉裝置的倒置型系統(tǒng)顯微鏡IX-70(奧林巴斯公司制)，配合14英寸監(jiān)控器(附CCD)，使所用裝置最終放大倍數(shù)達(dá)4500倍，對(duì)微生物作立體層狀的滅活、破壞狀態(tài)的檢查。
強(qiáng)氧化電位水的每一滴為0.01ml，逐滴滴下，作五階段觀察。可以看到，上述微生物中之任一種都在滴下1滴時(shí)有70％、2滴時(shí)有80％、3滴時(shí)有99％的微生物細(xì)胞發(fā)生破裂形成碎屑。滴入4滴時(shí)碎屑增加，最后滴入5滴時(shí)，微生物細(xì)胞幾近100％呈現(xiàn)崩潰狀態(tài)。
綠膿桿菌比起其它的微生物來，為較強(qiáng)的細(xì)菌，但是，值得注意的是，其微生物細(xì)胞與上述其它菌同樣崩潰。然而，在念珠菌的場(chǎng)合，大概由于其本身為不動(dòng)的真菌，難以看到界面破壞，但幾乎所有的菌體都停止搖動(dòng)，仍可確認(rèn)念球菌失活或者破壞。另外，在滴下3滴時(shí)，菌體雖未破裂，但有處于不動(dòng)狀態(tài)的菌體，而非常罕見地，具有微小的浮游性的菌體。第二實(shí)施形式準(zhǔn)備好多個(gè)試樣，分別在其上以微量供給0.01ml的精制水或0.01ml的自來水，分別選用金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、念珠菌及流感嗜血桿菌作為微生物，使其浮游。再分別通過鉑電極，對(duì)精制水給予0.2mA-0.3mA12V的電能，對(duì)自來水給予0.5mA12V的電能，可看到99％的菌體細(xì)胞膜發(fā)生破裂。第三實(shí)施形式使用由等離子體放電產(chǎn)生的電離性氣體作為具有電能的氣體。在多個(gè)試樣上微量供給0.01ml的精制水，分別選用金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、念珠菌及流感嗜血桿菌作為微生物，使其分別浮游。將放電管置于上述微生物附近，使放電管的外周產(chǎn)生的電離性氣體發(fā)生作用?？梢钥吹剑?9％的菌體的細(xì)胞膜發(fā)生破裂。由此可確認(rèn)，對(duì)微生物給予電能，既使微生物處于非接觸狀態(tài)，也可對(duì)該微生物進(jìn)行所要求的滅活和破壞。第四實(shí)施形式使用帶電的碳粉作為具有電能的固體。在多個(gè)試樣上微量供給0.01ml的精制水，選用金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、念珠菌及流感嗜血桿菌作微生物，使其各浮游水中。再對(duì)其撒以微量碳粉，可看到，同樣有99％的菌體的細(xì)胞膜破裂。另外，同樣使用帶電的聚合物粉末，作為具有電能的固體，取代碳粉，可得到同樣的結(jié)果。第五實(shí)施形式對(duì)可在濕潤(rùn)后培養(yǎng)的干燥活菌，施加以帶電碳粉，結(jié)果，該干燥活菌的培養(yǎng)度極低。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，給予了電能的細(xì)胞，因其界面膜破裂，具有殺菌、殺病毒、消毒的效果，且滅菌效果非常高。另外的優(yōu)良效果是，給予微生物的電能，只要是具有電能，液體、氣體或固體都可使用，因此，可按欲滅活、殺死的微生物浮游或存在的部位、局部、場(chǎng)所，適當(dāng)選用非常廣的范圍的電能給予方法。
權(quán)利要求
1.一種微生物的滅活、破壞方法，其特征在于，通過具有電能的液體、氣體或固體，給微生物以電能，由此使其電荷量增加，而超過微生物所具有的細(xì)胞內(nèi)外的靜電容限度，使微生物細(xì)胞發(fā)生不可逆的變化，及/或使微生物細(xì)胞的界面膜發(fā)生破裂。
2.一種微生物的滅活、破壞方法，其特征在于，通過具有電能的液體、氣體或固體，給微生物以電能，促進(jìn)微生物細(xì)胞內(nèi)外的滲透性，使微生物細(xì)胞發(fā)生不可逆的變化，及/或使微生物細(xì)胞的界面膜發(fā)生破裂。
3.一種微生物的滅活、破壞方法，其特征在于，通過具有電能的液體、氣體或固體，給微生物以電能，由此，使基電荷量增加，而超過微生物所具有的細(xì)胞內(nèi)外的靜電容限度，且促進(jìn)微生物細(xì)胞內(nèi)外的滲透性，從而使微生物細(xì)胞發(fā)生不可逆的變化，及/或使微生物細(xì)胞的界面膜破裂。
4.如權(quán)利要求1-3中之任一項(xiàng)所述的微生物的滅活、破壞方法，其特征在于，具有電能的液體為帶電荷的水，使微生物處于該帶電水溶液中而給予電能。
5.如權(quán)利要求4所述的微生物的滅活、破壞方法，其特征在于，所述帶電荷的水為荷電水、蓄電水、功能水、電解處理水、強(qiáng)氧化電位水、強(qiáng)酸性電解生成的水溶液、電離水、非電離水或帶電水。
6.如權(quán)利要求1-3之任一項(xiàng)所述的微生物的滅活、破壞方法，其特征在于，具有電能的氣體為帶有電荷的氣體。
7.如權(quán)利要求1-3之任一項(xiàng)所述的微生物的滅活、破壞方法，其特征在于，具有電能的固體為蓄電體。
8.一種微生物微生物的滅活、破壞方法，其特征在于，通過電極對(duì)含有微生物的液體通電，對(duì)與電極處于非接觸狀態(tài)的微生物給予電能，使其電荷增加，超過微生物所具有的細(xì)胞內(nèi)外的靜電容限度，使微生物細(xì)胞發(fā)生不可逆的變化，及/或使微生物細(xì)胞的界面膜發(fā)生破裂。
9.一種微生物的滅活、破壞方法，其特征在于，通過電極對(duì)含有微生物的液體通電，對(duì)處于與電極非接觸狀態(tài)的微生物給予電能，促進(jìn)微生物細(xì)胞內(nèi)外的滲透性，使微生物細(xì)胞發(fā)生不可逆的變化，及/或使微生物細(xì)胞的界面膜發(fā)生破裂。
10.一種微生物的滅活、破壞方法，其特征在于，通過電極對(duì)含有微生物的液體通電，對(duì)處于與電極非接觸狀態(tài)的微生物給予電能，使其電荷量增加，超過該微生物所具有的細(xì)胞內(nèi)外的靜電容限度，且促進(jìn)微生物細(xì)胞內(nèi)外的滲透性，使微生物細(xì)胞發(fā)生不可逆的變化，及/或使微生物細(xì)胞的界面膜破裂。
11.如權(quán)利要求8-10之任一項(xiàng)所述的的微生物的滅活、破壞方法，其特征在于，所述通電為電介性通電或非電介性通電。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種對(duì)微生物的更有效的滅活、破壞方法，本發(fā)明通過具有電能的液體、氣體或固體給微生物以電能，微生物所具電荷增加，而超過微生物的細(xì)胞內(nèi)外的靜電容限度，使微生物細(xì)胞發(fā)生不可逆的變化，及/或使微生物細(xì)胞的界面膜破裂。
文檔編號(hào)A61K9/22GK1146489SQ9511909
公開日1997年4月2日 申請(qǐng)日期1995年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月28日
發(fā)明者吉田勸持, 住岡輝明, 徐海濤 申請(qǐng)人:重塑21株式會(huì)社