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标准FZ/T 73023m2006应用于竹原纤维织物抗菌性的研究

作者:竹原纤维织物;竹原纤维;抗菌性;抑菌率;抗菌针织品标准  来源:标准FZ/T 73023m2006应用于竹原纤维织物抗菌性的研究  发布时间:2010/1/12 16:57:12
摘 要:采用最新标准对竹原纤维织物及毛竹竹粉的抑菌率进行了测定.在奎因法和振荡法中,竹原纤维织物对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的抑菌率分别为50.1%和9.O%,对大肠杆菌(8099)的抑菌率分别为75.1%和26.5%,毛竹竹粉的抑菌率均为0.根据新标准评价竹原纤维织物虽有一定的抑菌性,但无抗菌效果,并且毛竹竹粉无抗菌效果.分析认为竹原纤维自身不含有抗菌化学物质,其抑菌性能来源于天然、独特的纤维结构,属于物理抑菌.
关键{司:竹原纤维织物;竹原纤维;抗菌性;抑菌率;抗菌针织品标准
竹原纤维是以我国特产的竹材为原料,通过物理、机械的方法,或用天然药物浸泡后经整料、制片、浸泡、蒸煮、脱胶、分丝、梳纤、筛选等工艺,去除其中的木质素、戌聚糖、果胶和灰分等杂质而制得的天然竹纤维.采用扫描电镜和光学显微镜对竹原纤维的微观结构研究表明:天然竹纤维细胞细长,腔较小,壁甚厚,细胞壁上布满大大小小的纹孔,竹纤维中细长中空的胞腔和细胞上无数的纹孔决定了它具有优良的吸湿性和透气性,其良好的可纺性、着色性、悬垂性、亮丽的色泽、柔软爽滑的手感等许多优点已为大家所认可,由于测试方法和评价指标不同,对竹原纤维的天然抗菌性能的研究的测试结果差异很大,学术界尚无统一说
法,对抑菌和抗菌机理的研究也处于探索性阶段.为此,依据最新实施的纺织行业抗菌标准《抗菌针织品)FZZT 73023-2006,对竹原纤维织物的抗菌性进行了大量定性与定量实验,以期对竹原纤维的抗菌性进行全面、系统的评价,并对抗菌机理进行分析和探讨.
1 实验
1.1 实验菌种
金黄色葡萄球菌(ATCC 6538,革兰氏阳性菌)和大肠杆菌(8099,革兰氏阴性菌)均购自中国普通工业微生物菌种保藏中心.
1.2 实验材料
实验材料:竹原纤维织物(湖南);标准空白试样:纯棉白坯布(北京),规格同竹原纤维织物,按FZ/T 73023-2006标准中的工艺制备并检验合格;抗菌整理织物试样:将同批次纯棉白坯布用抗菌剂AEGIS 5715整理后可做为抗菌织物备用.抗菌剂AEGIS 5715由美国道康宁公司提供,属于非溶出型抗菌剂,具有广谱抗菌性能.毛竹竹粉:毛竹产自江西.将毛竹粉碎、过40~60目筛后,取竹粉备用.
1.3 实验设备
设备:SW—CJ一1B型净化工作台,苏州净化设备有限公司;HYA恒温摇床,中国科学院武汉科学仪器厂;HZ一9212S水浴回转式恒温振荡器,太仓市华利达实验设备有限公司;MJ一16B—lI型霉菌培养箱,上海跃进医疗器械厂;手提式不锈钢高压蒸汽消毒器,上海三申医疗器械有限公司;FA1004 N型电子天平,上海精密科学仪器有限公司,感量为士0.0001 g;XSZ—HS7生物显微镜,重庆光电仪器有限公司;wH一866旋涡混合器,江苏太仓科教仪器厂;722S分光光度计,上海精密科学仪器有限公司.
1.4 实验方法
1.4.1 接种菌液的制备
细菌接种菌悬液:从3~10代的菌种试管斜面中取一环细菌,在平皿上划线,(37±1)℃培养2O~24 h,挑取平皿上一个典型的菌落接种到盛有2O mL营养肉汤的锥形瓶中,(37±1)℃ ,130 r/min振荡培养18~20 h,即制成了接种菌悬液,此菌液用比浊法测定活菌数,活菌数应达到1×109~5×109 cfu/mL.
1.4.2 晕圈法
将标准空白试样,竹原纤维织物、抗菌整理织物试样,各取1.5 cmX1.5 cm的试样4~6块.分别用小纸片包好,121℃灭菌15 min,备用.
在净化工作台中将制备的接种菌液用0.03 mol/鏻酸盐(P.B.S)缓冲液稀释至活菌数为1×10 ~5×10 cfu/mL,接着把灭菌的营养琼脂培养基(或沙氏琼脂培养基)倒入平皿,待凝固后用无菌棉拭子蘸取稀释的接种菌液,涂抹均匀,置室温干燥5 min.再将试样平贴在培养基上,每个平皿内可贴一块标准空白试样及一块测试试样.然后倒置平皿,放入生化培养箱中培养.金黄色葡萄球菌和大肠杆菌(37±1)℃培养16~18 h.最后测量两个平皿中的抑菌圈外沿总宽度及试样总宽度,计算抑菌圈宽度.抑菌圈宽度D=(T一R)/2,式中:D为抑菌圈宽度(mm);T为抑菌圈外沿总宽度(mm);尺为试样总宽度(mm).
1.4.3 奎因法
将所有试样各取5~6块,尺寸为2.5 cm×2.5 cm.每种试样分别用纸片包好,121℃ 灭菌15 min,备用.
将制备的细菌悬液用0.03 mol/L P.B.S溶液稀释至活菌数为5×10 ~1×10。cfu/mL.在已灭菌的空平皿里,分别放入各种备用试样,吸取已稀释的菌液0.1 mL,均匀地涂抹在每块试样上,(37士1)℃干燥1~3 h.再将干燥好的试样平贴在营养琼脂培养基表面上,每个平皿内可贴标准空白试样和待测试样备一块,然后覆盖半固体培养基(为便于观察其中可加入氯化三苯四氨唑(TTC)染色剂),金黄色葡萄球菌和大肠杆菌在(37±1)℃培养24~36 h,计数,计算试样抑菌率y.抑菌率y=(Xb一Xc )/Xb ×100%,式中:X6为标准空白试样菌落数平均值(ofu/平皿);x 为抗菌织物试样或未经抗菌处理织物试样菌落数平均值(cfu/平皿).
1.4.4 振荡法
将所有试样剪成边长为0.5 cm大小的正方形碎片,分别称取(O.75±0.O5)g多份.另取同样质量毛竹竹粉一份,121 oC灭菌15 min,备用.
将制备的细菌悬液稀释至活菌数为3×1O 5~4×10 5cfu/mL.在4个250 mL 烧瓶中分别加入标准空白试样、竹原纤维织物、抗菌整理织物试样,一个烧瓶不加试样用于阳性对照,每个烧瓶中加入70 mL. P.B.S缓冲液.先在标准空白试样烧瓶及阳性对照烧瓶中接入5 mL稀释菌悬液,(24±1)℃,250~300 r/min振荡(60±5)s,作为“o”接触时间取样进行平皿计数;然后再往竹原纤维织物、抗菌整理织物试样烧瓶中接入5 mL稀释菌悬液,4个烧瓶同时在(24±1)℃,150 r/min振荡18 h,取样进行平皿计数,计算试样抑菌率y.抑菌率y===( Wb一Wc )/Wb×100%,式中:Wb为标准空白试样振荡接触18 h后烧瓶内的活菌浓度(cfu/mL);wc为抗菌织物试样或未经抗菌处理织物试样振荡接触18 h后烧瓶内的活菌浓度(cfu/mL).毛竹竹粉采用同样的方法进行测试.
2 结果与讨论
2.1 晕圈法实验结果
本方法适用于抗菌织物所用抗菌物质的溶出性测试,是评价抗菌织物及所用材料安全性的重要指标.若抗菌织物试样测试后抑菌圈宽度D>1 mm,可判定为溶出型织物;若D≤lmm,则可判定为非溶出型抗菌织物.
晕圈法是对抗菌物质的定性检测,实验显示上述3种试样对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均无明显抑菌圈.标准空白试样为阳性对照,抑菌圈宽度D=0,则判定试验有效;道康宁为非溶出型抗菌剂,它不会产生抑菌圈,所以抗菌整理织物的抑菌圈宽度D=0.竹原纤维织物亦没有产生抑菌圈,但是在光学显微镜下观察发现三者贴样区培养基上的菌落分布不同,标准空白试样下长满金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,而抗菌整理织物没有发现细菌,竹原纤维织物介于二者之间,可以初步分析得出竹原纤维织物上不含有抗菌物质,竹原纤维织物不具有抗菌性.
2.2 奎因法实验结果
奎因法是一种比较简易和快速的定量测试方法,适用于吸水好且颜色较浅的溶出型或非溶出型抗菌织物.竹原纤维和抗菌整理织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑菌率的测试结果.可知,奎因法测试的结果是:竹原纤维织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为50.1% 和75.1%,这说明竹原纤维织物对细菌确实具有一定的抑菌性,但并不像有关文献所描述的那样强大,而且竹原纤维织物对大肠杆菌的抑菌率要比对金黄色葡萄球菌的抑菌率高,然而在最新实施的纺织行业抗菌标准FZ/T 73023-2006中的抑菌率考核指标中,要求抗菌针织品对ATCC6538的抑菌率必须≥80%才具有抗菌性,由此可以评价得出竹原纤维织物无抗菌性,竹原纤维亦无抗菌性.作为实验的一个参比试样,实验结果表明抗菌整理织物确实具有抗菌性,这也可以充分说明测试结果是准确和可靠的.
2.3 振荡法实验结果
振荡法对任意形状的试样都能使用,对非溶出型抗菌织物抗菌性能的评价,目前尚无其他测试方法能与之媲美,是一种重现性较好的定量测试方法.竹原纤维织物、抗菌整理织物和毛竹竹粉对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率的测试结果.可以得出竹原纤维织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为9.0%和26.5%,这再次说明竹原纤维织物对细菌仅有极微弱的抑菌效果,但无抗菌性,竹原纤维亦无抗菌性.同时实验结果表明毛竹竹粉对细菌无抑菌和抗菌效果,说明毛竹自身并不存在抗菌物质;而抗菌整理织物具有很强的抗菌性,属广谱抗菌.
在对竹原纤维织物抑菌率的定量测试中发现,竹原纤维对细菌具有一定的抑菌效果,尤其是对大肠杆菌的抑菌率可以达到75.1%,日本研究人员的实验也已证实竹纤维纺织品24 h抑菌率可以达到71%,在这一点上二者是一致的;而且奎因法的测试结果普遍比振荡法高,对这两种方法仔细比较不难知道,奎因法中细菌的繁殖是处于相对干燥的培养基上,振荡法中细菌则是在缓冲液中培养,而微生物适宜于在温暖潮湿的环境中滋生,振荡法更适合细菌的生长,所以振荡法的抑菌率要较奎因法低.这一事实说明水分在微生物生长过程中的重要性,由此引发对竹原纤维抑菌机理的思考,既然毛竹自身并不存在抗菌物质,晕圈法的测试结果也初步证实竹原纤维织物上不含有抗菌物质,那么,竹原纤维的抑菌性只可能来源于其独特的纤维结构,竹纤维中细长中空的胞腔和细胞上无数的纹孔决定了它具有优良的吸湿性和透气性,可在瞬间吸收和蒸发水分,保持自身的干燥,这样就可以抑制微生物的生长,表现出一定的抑菌效果.因此,分析认为竹原纤维自身不含有抗菌化学物质,其抑菌性能来源于天然、独特的纤维结构,属于物理抑菌.
竹原纤维织物在人体穿着过程中更接近干燥的状态,可以预测:竹原纤维织物在实际穿着过程中能保持竹纤维的天然抑菌功能,使织物具有天然、长久的抑菌效果,同时竹原纤维还具备诸多与众不同的优点,竹原纤维属环保型绿色纤维,是一种具有广阔前景的纺织原料.因此,今后有必要加强对竹原纤维加工工艺、抗菌整理工艺、特效功能性产品的开发等方面的研究.
3 结论
本文的实验分析得出如下结论:
(1)竹原纤维织物和毛竹竹粉对细菌抑菌性的定性和定量测试结果表明:竹原纤维织物的生产原料——毛竹自身并不存在抗菌物质;竹原纤维织物对细菌具有一定的抑菌效果,但无抗菌性,竹原纤维亦无抗菌性.
(2)对竹原纤维抑菌机理的分析认为:竹原纤维自身不含有抗菌化学物质,其抑菌性能来源于天然、独特的纤维结构,属于物理抑菌.
(3)竹原纤维织物属环保型绿色纤维,市场前景十分广阔,今后有必要加强对竹原纤维加工工艺、抗菌整理工艺、特效功能性产品的开发等方面的研究。


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