張鎧麟 劉宸瑩
(上海市市西初級(jí)中學(xué),上海 200040)
少年兒童天性活潑好動(dòng),雙手容易粘上各種細(xì)菌病毒,由于年幼且抵抗力較差,更易感染各種疾病。同時(shí),兒童的手部表皮薄,屏障作用弱,易受外界環(huán)境的損傷,因此洗手成為簡(jiǎn)單有效的預(yù)防疾病傳播途徑。
我們?nèi)粘=佑|的細(xì)菌種類不計(jì)其數(shù),主要不外乎以下幾種:大腸桿菌是腸道中重要的正常菌群,但當(dāng)宿主抵抗力下降或細(xì)菌侵入腸道外組織或器官后即可成為條件致病菌,引起腸道內(nèi)疾病,如胃腸炎、腹瀉等;沙門氏菌是一種重要的人獸共患病條件性致病菌,感染人后,最常表現(xiàn)為胃腸炎,易引起惡心、嘔吐、腹痛等癥狀,過量時(shí)可造成食物中毒,危及人的生命安全;金黃色葡萄球菌是常見的致病菌,可引起人體何種部位的感染,如敗血癥、肺炎、慢性腎炎、泌尿系統(tǒng)感染等,嚴(yán)重者可造成病毒性休克;志賀氏菌俗稱痢疾桿菌,是人類細(xì)菌性痢疾最為常見的病原菌。
研究表明,正常的洗手能有效降低兒童因細(xì)菌、病毒感染引起腹瀉和呼吸道疾病的可能性。與其它洗手產(chǎn)品相比,洗手液都具有抗、抑菌功效,方便快捷,實(shí)用性強(qiáng),且易清潔的特點(diǎn)。其主要成分有表面活性劑(起清潔作用)、防腐劑、保濕劑、PH 調(diào)節(jié)劑、香精、色素和增稠劑等。然而目前市場(chǎng)上大多數(shù)洗手液使用加工性化學(xué)抑菌劑,主要的有機(jī)抑菌劑有4-氯-3,5-二甲酚、三氯卡班和三氯生DP300 等。這兩種抑菌劑對(duì)環(huán)境還有著極大的危害,在水、土壤、農(nóng)作物,甚至人類的尿液、血液、乳汁中都能檢測(cè)到。并且在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,這兩種有機(jī)物還有擾亂生殖系統(tǒng)和新陳代謝機(jī)制正常發(fā)展的危害。
在大多數(shù)市售洗手液中,還加入了合成香精成分。美國(guó)國(guó)家科學(xué)園在1986 年公布的六大神經(jīng)毒素中,就包含香精。此外還有殺蟲劑,重金屬,溶劑,食品添加劑,空氣污染物。神經(jīng)毒素的危害:損傷后中樞神經(jīng),導(dǎo)致出生缺陷,催發(fā)阿茲海默癥,誘發(fā)癌癥等。據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,引起皮膚功能障礙的化妝品原料中最危險(xiǎn)的是香料,其次是色素和防腐殺菌劑,它們被稱為化妝品的“三害”。造成傷害的比例分別是得料占50.6%,色素占43.9%,防腐劑殺菌劑占4.9%。合成香精的成分很多,例如鄰苯二甲酸鹽,被爆會(huì)影響生殖,影響幼兒發(fā)育;合成麝香:會(huì)影響雄性激素和孕激素的分泌,從而影響荷爾蒙;還有可能增加乳腺癌細(xì)胞的繁殖等等。
均上所述,市售洗手液產(chǎn)品中常見的化學(xué)抑菌劑和合成香精會(huì)對(duì)兒童產(chǎn)生不可逆的危害。因此適合兒童使用的洗手液,必須選用無毒、無刺激/低刺激的原料,并應(yīng)盡量避免使用合成香精。精油作為純天然的芳香產(chǎn)品,其本身氣味就芳香怡人,不需要另外添加合成香精。植物精油對(duì)細(xì)菌、真菌和病毒都有著廣譜的抑菌性。
根據(jù)文獻(xiàn)研究,選取羅勒精油、雪松精油、牛至精油和百里香精油四種常見抑菌作用較強(qiáng)植物精油,并加入薰衣草精油和天竺精油,這兩種精油本身也有一定抑菌作用,并且氣味芳香。研究四組組合精油對(duì)革蘭氏陰性的大腸桿菌、沙門氏菌、志賀氏菌和革蘭氏陽性的金黃色葡萄球菌的抗細(xì)菌活性。
本實(shí)驗(yàn)將抑菌效果最好的一組精油加入洗手液中,制出實(shí)用的純天然抑菌洗手液,精油成分天然無危害且更為方便快捷,也為芳香植物精油的綜合開發(fā)利用提供一些有益的參考。
本研究所用精油均使用法國(guó)普羅芳品牌有機(jī)精油,包括A,10%羅勒-1%薰衣草-1%天竺葵復(fù)配;B,10%雪松-1%薰衣草-1%天竺葵復(fù)配;C,10%牛至-1%薰衣草1%天竺葵復(fù)配;D,10%百里香-1%薰衣草-1%天竺葵復(fù)配。供試細(xì)菌包括:大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌和志賀氏菌。實(shí)驗(yàn)試劑包括:吐溫-80、胰蛋白胨、酵母提取物、氯化鈉、瓊脂粉,購于國(guó)藥試劑有限公司。
實(shí)驗(yàn)儀器:高壓蒸汽滅菌鍋;電熱恒溫培養(yǎng)箱;游標(biāo)卡尺;磁力攪拌器;DELTA320 型pH 計(jì);超凈工作臺(tái);恒溫?fù)u床。
1.培養(yǎng)基制備細(xì)菌培養(yǎng)用液體培養(yǎng)基:胰蛋白胨 10 克,酵母提取物 5 克,氯化鈉 10 克,定容到 1 000 毫升,高壓蒸汽滅菌30 分鐘。
細(xì)菌培養(yǎng)用固體培養(yǎng)基:存液體培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上加入l 5 克瓊脂糖,分裝后12l ℃高壓滅菌30 分鐘。
2.菌懸液制備
在超凈臺(tái)中,從活化的菌種試管中用無菌接種環(huán)分別刮取大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、志賀氏菌和沙門氏菌菌體放于四管液體培養(yǎng)基中,放于恒溫振蕩培養(yǎng)箱中37℃,120r/min,之后使用平板計(jì)數(shù)法調(diào)整細(xì)菌濃度為106~107 cfu/mL,備用。
3.紙片法測(cè)量抑菌圈大小
已制備的固體培養(yǎng)平板中加入100 微升各菌液,涂布均勻,貼上用打孔器制備直徑為6 毫米的圓形濾紙片(121℃滅菌30 分鐘后),在其中央加入10 微升精油(A、B、C、D),以吐溫-80 作陰性對(duì)照(如圖1),待菌液不再流動(dòng),在37℃恒溫培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)24 小時(shí)。試驗(yàn)重復(fù)三次.交叉法測(cè)量抑菌圈的直徑3 次,取平均值,分析其抑菌活性。
4.平板涂布法
精油配制:取 50 微升上述紙片法實(shí)驗(yàn)中抑菌效果最好的混合精油組合,用 95% 乙醇稀釋成 1%精油原液,振蕩條件下用純水稀釋到 0.25%、0.125%、0.0625%、0.0310%。
用平板涂布法探究最低抑菌濃度。先將培養(yǎng)皿滅菌,,倒入15 毫升左右培養(yǎng)基,待凝固之后加入各濃度精油,涂抹均勻(如圖2),再在每個(gè)培養(yǎng)基加入大腸桿菌和志賀氏菌100 微升菌懸液。各濃度做三個(gè)重復(fù),放入恒溫培養(yǎng)箱中,37℃培養(yǎng)24 小時(shí)。根據(jù)細(xì)菌群落生長(zhǎng)的面積大小來判斷最小抑菌濃度。
用平板涂布法探究洗手液抑菌效果:取所制的洗手液5 毫升置于滅菌試管中,將大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的菌懸液100 微升滴于試管,混勻后分別計(jì)時(shí)2 分鐘、5 分鐘、10 分鐘和20 分鐘后吸取0.5 毫升接種至平板培養(yǎng)基中,用吐溫-80 作為實(shí)驗(yàn)陰性對(duì)照,取兩種菌的菌懸液直接涂于平板中做陽性對(duì)照。37℃恒溫培養(yǎng)48 小時(shí)后進(jìn)行平板菌落計(jì)數(shù)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的菌落總數(shù),計(jì)算抑菌率,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
從表1 可知,百里香混合精油(D)對(duì)大腸桿菌的抑制效果最好,能完全抑制大腸桿菌的生長(zhǎng),。對(duì)于金黃色葡萄球菌,抑制效果最好的是羅勒精油,然后百里香>牛至>雪松,雪松精油到第二天已經(jīng)沒有了抑制作用。雪松精油和百里香對(duì)沙門氏菌都有著完全的抑制作用,但是羅勒精油和牛至精油分別在5 天和3 天地失去了抑制作用。四組精油對(duì)志賀氏菌的抑制效果表現(xiàn)最好,其中羅勒精油、雪松精油和百里香精油都完全抑制志賀氏菌的生長(zhǎng),而牛至精油也能較好地抑制志賀氏菌,平板中只有少量的生長(zhǎng)。
表1 精油對(duì)供試菌的抑菌圈大小
綜上所述,百里香精油組合(D)對(duì)四種菌均有較好的抑制效果。
為了進(jìn)一步研究百里香混合精油D 的抑菌能力,本試驗(yàn)用平板涂布法探討了百里香混合精油D 對(duì)大腸桿菌和志賀氏菌的最小抑菌濃度。最小抑菌濃度越小,則精油對(duì)該細(xì)菌的殺菌效果越好。試驗(yàn)結(jié)果見表2。
表2 精油對(duì)供試菌的抑菌濃度
結(jié)果表明,百里香混合精油D 對(duì)大腸桿菌的最小抑菌濃度<0.031%,對(duì)志賀氏菌的最小抑菌濃度為0.0625%。
天然洗手液配方中主要含有表面活性劑(純植物蘋果氨基酸起泡劑)、甘油、去離子水、百里香精油、薰衣草精油、天竺葵精油、植物防腐劑等。
1.將蘋果氨基酸起泡劑20%、甘油10%按比例混勻;
2.加入去離子水,搖晃后混勻;
3.加入百里香精油,最終濃度為0.25%,再加入薰衣草和天竺葵精油,最終濃度為0.025%,得到自己滿意的香味;
4.加入植物防腐劑,最終濃度為1%;
5.用超聲滅菌30 分鐘,靜置36 小時(shí);
6.裝入已滅菌的吸壓氏空瓶中備用。
根據(jù)上述方法自制抑菌洗手液,并測(cè)試其效用結(jié)果。結(jié)果見表3、表4。由結(jié)果可見自制洗手液抑菌效果顯著。洗手液對(duì)大腸桿菌的抑菌效果顯著,2 分鐘抑菌率可達(dá)到95.05%,20 分鐘后抑菌率可達(dá)到98.27%。同樣的,對(duì)金黃色葡萄球菌,洗手液的抑菌效果極佳,結(jié)果顯示在10 分鐘之后抑菌率可達(dá)100%。
表3 洗手液對(duì)大腸桿菌的抑菌效果
表4 洗手液對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌效果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,4 組混合精油對(duì)4 種供試菌,都有著一定的抑制作用,抑制活性按由大到小排列依次為:志賀氏菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、大腸桿菌。其中百里香混合精油的抑菌效果最為顯著,對(duì)4 種供試菌,除金黃色葡萄球菌有少量生長(zhǎng)外,其余均能完全抑制。說明百里香混合精油對(duì)革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌都有著很好的抑殺菌作用。
因此,本文選擇抑菌效果最好的百里香精油添加于自制洗手液中,且實(shí)驗(yàn)證明其抑菌效果顯著。其對(duì)于革蘭氏陰性菌、陽性菌幾乎可達(dá)100%的抑制率,具有高敏感性,是一個(gè)高效、光譜的抗菌洗手液。
此外精油還有自身的藥用價(jià)值,薰衣草有著促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、護(hù)膚的作用,玫瑰天竺葵精油有著平衡皮脂腺分泌的功能。手的皮膚皮脂腺和汗腺更少,更容易干燥、開裂,植物精油護(hù)膚安全,更具實(shí)用價(jià)值,因此精油洗手液有著良好的市場(chǎng)前景。
本實(shí)驗(yàn)用以百里香為主的混合精油為抑菌劑研制出的天然洗手液,本身就具有植物獨(dú)特的怡人香氣,相對(duì)于市售產(chǎn)品,去除了有害物質(zhì),更環(huán)保、更天然、更安全,是一款適合兒童使用的具有良好抑菌效果的精油洗手液。下一步如需應(yīng)用于日化產(chǎn)業(yè),建議對(duì)其起泡性能、粘度、耐熱耐冷性等進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試。