漢麻水刺非織造布對大腸埃希菌的抑菌性能研究

李金波 梁小榮 賈耀芳

欣龍控股(集團)股份有限公司，海南 澄邁 571924

漢麻是一種資源豐富的可再生性環保原料，在我國種植面積廣。由漢麻制取的漢麻纖維是人類最早使用的一種生態紡織原料[1]。漢麻纖維屬于天然植物纖維，纖維中含有酚類物質及其衍生物、有機酸和無機鹽，能夠破壞細菌的菌體結構。此外，漢麻纖維的多孔性結構使纖維內部填充滿空氣，從而富含氧氣，使厭氧菌無法存活[2]。另外，漢麻纖維具有吸濕快干功能，而干燥的環境也不利于細菌繁殖。水刺非織造技術是指通過高壓微細水流對纖維網進行加固，形成具有一定面密度和強度的柔性非織造布的技術[3]。水刺非織造布的用途廣，已廣泛應用于各行各業。在各類非織造布生產技術中，水刺非織造布的生產技術發展最快[4]。漢麻非織造材料因其獨特的抑菌性能及手感柔軟、透氣性好、吸濕干爽等特性，近年來引起非織造材料市場越來越多的關注。欣龍控股(集團)股份有限公司是較早對漢麻纖維非織造材料進行深入研究的企業之一。公司已分別采用漢麻纖維開發研制出漢麻水刺非織造布、漢麻熱風非織造布、漢麻熱軋非織造布及漢麻衛生紙等材料，產品主要用于嬰兒紙尿褲、干濕巾、女性衛生用品、清潔材料等領域。

衛生巾、護墊、干濕巾等衛生用品通常與人體直接或間接接觸，業界一般采用GB 15979—2002《一次性使用衛生用品衛生標準》評價其抑菌性能。漢麻纖維屬于天然纖維材料，其抑菌機理不同于添加抗菌劑的其他纖維材料，適用于非溶出性抗(抑)菌產品抑菌性能試驗方法，故本文采用GB 15979—2002《一次性使用衛生用品衛生標準》中的非溶出性抗(抑)菌產品抑菌性能試驗方法，測試漢麻水刺非織造布試樣的抑菌性能。為對比產品的抑菌性能差異，以未處理的純棉織物作為對照樣，測試分析不同漢麻纖維含量混紡水刺非織造布對大腸埃希菌的抑菌性能。

1 材料與試驗方法

1.1 儀器、試劑和試樣

1.1.1 試驗儀器與器皿

恒溫振蕩器，DHZ-D型冷凍大容量，蘇州培英實驗設備有限公司；恒溫培養箱，SPX-250-Ⅱ型，上海躍進醫療器械有限公司；潔凈工作臺，SW-CJ-IF型,蘇凈集團蘇州安泰空氣技術有限公司；立式壓力蒸汽滅菌器，LDZM-40KCS-Ⅱ型，上海申安醫療器械廠；電子天平，FA-1004型，上海第二天平儀器廠；三角燒瓶，容量分別為100、250和1 000 mL；生化培養皿(平皿)，直徑為9 cm；定量移液槍，容量為1 mL；試管，口徑15 mm，長100 mm。

1.1.2 試劑

0.03 mol/L磷酸鹽緩沖液 (PBS)、營養瓊脂培養基 (NA)、營養肉湯培養基(NB),北京陸橋技術股份有限公司。

1.1.3 試樣

測試試樣為漢麻質量分數分別為20%、33%的漢麻/黏膠水刺非織造布和漢麻質量分數為40%的漢麻/棉水刺非織造布，欣龍控股(集團)股份有限公司；對照試樣為未經抑菌處理的純棉織物。

1.2 菌種及菌種保存

1.2.1 菌種

大腸埃希菌ATCC 25922，廣東省微生物菌種保藏中心。

1.2.2 菌種傳代及保存

采用液體石蠟保存法，將裝有菌種的試管直立保存于室溫或 2～8 ℃的冰箱中，儲存的菌種每個月接種一次。

2 抑菌性能試驗方法

2.1 試樣準備

分別將試樣剪成1.0 cm×1.0 cm大小，然后稱取0.75 g測試試樣和對照試樣，放入250 mL的三角燒瓶中。對試樣進行編號，1號是裝有漢麻質量分數為20%的漢麻/黏膠水刺非織造布的三角燒瓶，2號是裝有漢麻質量分數為33%的漢麻/黏膠水刺非織造布的三角燒瓶，3號是裝有漢麻質量分數為40%的漢麻/棉水刺非織造布的三角燒瓶,4號三角燒瓶為對照樣——未經抑菌處理的純棉織物，5號三角燒瓶作為空白對照(不加織物的空三角燒瓶)。將所有三角燒瓶放入立式壓力蒸汽滅菌器中于121 ℃下滅菌15 min，拿出放涼備用。

2.2 菌懸液制備

取菌株第三代的營養瓊脂培養基斜面新鮮培養物，用5 mL PBS洗下菌苔，再用移液管吸出并轉移至一支經滅菌處理的試管中，混勻，吸取1 mL加入含9 mL PBS的試管中混勻作稀釋，與比濁管進行濃度對比(用濁度比色法對比判定濃度)，稀釋至PBS中菌懸液的菌落數(以菌落形成單位cfu計)為1×106～9×106mL-1,從試管中取5 mL加入含45 mL PBS的三角燒瓶中搖勻備用。

2.3 抑菌性測試試驗操作

2.3.1 加入菌懸液

分別向1～4號三角燒瓶中加入70 mL PBS和5 mL菌懸液，使菌懸液的菌落數為1×104～9×104mL-1，通過手搖30 s將溶液混合均勻。

2.3.2 “0”振蕩時間測試

將裝有織物試樣的三角燒瓶放入恒溫振蕩器中振蕩1 min以混合均勻，分別吸取0.5 mL溶液加入含4.5 mL PBS的試管中，搖勻得到10-1稀釋度。再分別從10-1稀釋度的試管中吸取0.5 mL溶液加入另一支含4.5 mL PBS的試管中，搖勻得到10-2稀釋度。重復上述步驟，從10-2稀釋度的試管中吸取0.5 mL溶液加入另一支含4.5 mL PBS的試管中，搖勻得到10-3稀釋度。分別從10-2和10-3稀釋度的試管中吸取0.5 mL溶液置于滅菌平皿中。將在121 ℃下經15 min高溫滅菌的營養瓊脂培養基自然冷卻至45 ℃，然后向每個滅菌平皿中倒入15～20 mL經高溫滅菌的營養瓊脂培養基，轉動平皿，使其混合均勻，待凝固后倒置平皿，放入恒溫培養箱中于37 ℃±1 ℃下培養48 h，然后對活菌菌落進行計數。每種試樣平行測定2份，所得結果的平均值即為試樣振蕩前(“0”振蕩時間)平均菌落數。

2.3.3 振蕩1 h后的測試

將1～5號三角燒瓶放入恒溫振蕩器中，在25 ℃下以300 r/min的速度振搖1 h后，取出燒瓶，參照2.3.2節的操作步驟，分別從10-1、10-2和10-3稀釋度的試管中吸取0.5 mL溶液置于滅菌平皿中，向每個平皿中倒入與2.3.2節中所述相同的營養瓊脂培養基15～20 mL，轉動平皿，使其混合均勻，待凝固后倒置平皿，放入恒溫培養箱中于37 ℃±1 ℃下培養48 h，然后對活菌菌落進行計數。每種試樣平行測定兩份，所得結果的平均值即為試樣振蕩1 h后平均菌落數。

2.4 稀釋介質的影響測試

在其他測試參數與2.3節相同的情況下，改變測試時使用的稀釋介質，將PBS換成營養肉湯培養基，探討稀釋介質對漢麻混紡水刺非織造布試樣抑菌性能的影響。

2.5 振蕩溫度的影響測試

在其他測試參數與2.3節相同的情況下，將振蕩溫度由25 ℃調整為37 ℃，探討振蕩溫度對漢麻混紡水刺非織造布試樣抑菌性能的影響。

3 結果與分析

3.1 抑菌率測試計算結果

采用GB 15979—2002《一次性使用衛生用品衛生標準》中非溶出性抗(抑)菌產品抑菌性能試驗方法及其計算方法，測試計算非織造布試樣對大腸埃希菌的抑菌率，計算式如式(1)所示。

(1)

式中：A——試樣振蕩前平均菌落數；

B——試樣振蕩后平均菌落數。

不同振蕩溫度與稀釋介質下漢麻混紡水刺非織造布的抑菌性能測試結果如圖1～圖3所示。

圖1 以PBS為稀釋介質的漢麻混紡水刺非織造布抑菌性能測試結果(振蕩溫度為25 ℃)

圖2 以營養肉湯為稀釋介質的漢麻混紡水刺非織造布抑菌性能測試結果(振蕩溫度為25 ℃)

圖3 以PBS為稀釋介質的漢麻混紡水刺非織造布抑菌性能測試結果(振蕩溫度為37 ℃)

3.2 試樣抑菌性能分析

按 GB 15979—2002《一次性使用衛生用品衛生標準》中非溶出性抗(抑)菌產品抑菌性能試驗方法的評價標準，對試樣的抑菌性能進行評價。試驗結果顯示：空白對照組(5號)的菌落數為1×104～9×104mL-1，對照試樣組(4號)振蕩前后的平均菌落數差值在10%以內，根據GB 15979—2002的評價標準可知試驗有效；測試試樣組(1～3號)與對照試樣組(4號)抑菌率的差值>26%，根據GB 15979—2002的評價標準可知，試樣具有抗菌作用。經多次抑菌試驗得出如下結論。

(1)漢麻質量分數分別為20%和33%的漢麻/黏膠水刺非織造布與漢麻質量分數為40%的漢麻/棉水刺非織造布對大腸埃希菌均具有一定的抑菌效果，且漢麻質量分數為33%的漢麻/黏膠水刺非織造布和漢麻質量分數為40%的漢麻/棉水刺非織造布對大腸埃希菌的抑菌效果明顯優于漢麻質量分數為20%的漢麻/黏膠水刺非織造布。表明非織造布中漢麻的質量分數高于30%時，對大腸埃希菌的抑菌效果更明顯。

(2)對比圖1和圖3可知，振蕩溫度的改變對漢麻混紡水刺非織造布抑菌性能測試結果產生影響但不明顯。37 ℃接近人體溫度，且該溫度為大腸埃希菌最適宜的生長溫度，因此振蕩溫度為37 ℃時可加速大腸埃希菌的繁殖，所有試樣在該溫度下振蕩1 h后測得的菌落數均高于25 ℃下振蕩1 h后測得的菌落數。振蕩后菌落數增多，表明試樣抑菌性能下降。

(3)對比圖1和圖2可知，稀釋介質的改變對漢麻混紡水刺非織造布抑菌性能也有一定的影響。原因是營養肉湯可為菌類生長提供營養環境，“0”振蕩時間測試條件下，試樣沒有與菌液充分接觸，在營養充足的條件下，菌落數明顯增多，即以營養肉湯為稀釋介質的振蕩前菌落數明顯高于以PBS為稀釋介質的菌落數。振蕩1 h后，試樣產生抑菌作用，兩種稀釋介質下的菌落數均減少。因此，以營養肉湯為稀釋介質的漢麻混紡水刺非織造布抑菌率相對較高。

4 結論

本文根據 GB 15979—2002《一次性使用衛生用品衛生標準》中的非溶出性抗(抑)菌產品抑菌性能試驗方法，測試分析了不同漢麻纖維含量的漢麻混紡水刺非織造布對大腸埃希菌抑菌性能的影響，得出如下結論。

(1)漢麻混紡水刺非織造布試樣中漢麻的質量分數高于30%時，對大腸埃希菌的抑菌效果更明顯，且隨著漢麻纖維質量分數的增加，非織造布的抑菌性能增強。

(2)稀釋介質和振蕩溫度均對漢麻混紡水刺非織造布試樣的抑菌性能產生一定的影響。將稀釋介質由PBS更換成營養瓊脂培養基時，非織造布試樣的抑菌性能稍有提高；將振蕩溫度由25 ℃調整為37 ℃時，非織造布試樣的抑菌性能略微下降。