淺議無機(jī)非金屬材料中的抗菌性能

柴華 郝卓雅 張錦濤 胡利強(qiáng) 李慧同

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，食品安全得到了廣泛關(guān)注與重視。近年來環(huán)境污染，食品安全等影響健康問題日益突出，每個(gè)人的健康意識(shí)不斷增強(qiáng)，健康已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)中的重要話題之一。不論是在公共環(huán)境還是居住房屋等，在這種情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)抗菌性能的各種材料成為了保證健康的關(guān)鍵因素之一，目前，對(duì)于抗菌材料的研究日益增多，無機(jī)非金屬材料的抗菌性能研究成為了研究中的重要課題，本次研究將對(duì)無機(jī)非金屬材料中的抗菌機(jī)理和發(fā)展新動(dòng)向兩個(gè)方面進(jìn)行深入分析與探究。

關(guān)鍵詞：無機(jī)非金屬材料;抗菌性能;抗菌機(jī)理

所謂的抗菌就是一種抑制細(xì)菌滋生的性能，將細(xì)菌殺死或是幾乎達(dá)到無菌狀態(tài)被稱為殺菌。然而，并不是說一切具備抗菌功效的使用材料對(duì)人們的生活都是有利而無害的，例如，一些有機(jī)材料在抗菌方面具有時(shí)效短的特點(diǎn)，從一定程度上來說，對(duì)人體會(huì)造成負(fù)面影響。相反，無機(jī)材料具有抗高溫的特點(diǎn)，在抗菌方面具有持久性，不會(huì)對(duì)人體造成危害，可以促進(jìn)人體健康。因此，對(duì)無機(jī)非金屬材料的抗菌性能研究勢(shì)在必行。

1 無機(jī)非金屬材料中的抗菌機(jī)理

抗菌類材料的作用和微生物之間的關(guān)系，與微生物與自然環(huán)境的關(guān)系相似。抗菌材料的抗菌性能主要是通過進(jìn)行毒性化解體現(xiàn)的，從總體上看，其抗菌機(jī)理主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，可以通過其內(nèi)部的相關(guān)因素進(jìn)行作用，從而破壞細(xì)胞膜。第二，可以改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)或是部分環(huán)節(jié)，破壞其合成。第三，可以對(duì)微生物細(xì)胞的細(xì)胞壁產(chǎn)生干擾，從而阻止它和四肽交聯(lián)進(jìn)行結(jié)合，使微生物的細(xì)胞壁無法發(fā)揮應(yīng)有的保護(hù)作用，直接造成細(xì)菌死亡。第四，通過阻止微生物遺傳信息進(jìn)行復(fù)制，直接阻止核酸合成。

1.1 活性氧化抗菌機(jī)理

對(duì)于銀離子來說，其活性氧中存在的抗菌機(jī)理表現(xiàn)為：高氧化狀態(tài)下的銀還原勢(shì)很高，在光的作用下，抗菌劑和水或空氣作用，生成的活性氧O-2和OH，具有很強(qiáng)的氧化還原作用。從整體上來說，脂作為細(xì)菌細(xì)胞表膜中的重要組成部分，其中多數(shù)為磷脂。脂是細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的主要組成組成部分，以磷酸基、磷酸膽堿為主要成分的相關(guān)極性基團(tuán)是構(gòu)成質(zhì)分子的主要成分，主要分布在細(xì)胞膜的內(nèi)表面與外表面，其中心區(qū)域是脂分子的疏水尾部由鏈脂肪酸烴基為主的疏水基因構(gòu)成，其中中脂肪酸烴鏈對(duì)細(xì)胞膜的性質(zhì)產(chǎn)生直接影響。在此基礎(chǔ)上，將抗菌材料和相應(yīng)的微生物進(jìn)行接觸或是在固定的范圍中逐漸接近，此時(shí)抗菌材料會(huì)形成自由基向細(xì)胞膜發(fā)起攻擊，產(chǎn)生具有持久性的抗菌作用[1]。

1.2 銀離子緩釋殺菌機(jī)理

銀離子在進(jìn)行殺菌作用的過程中會(huì)逐漸釋放出一種Ag+，并且快速地和細(xì)胞產(chǎn)生作用，降低細(xì)胞原生質(zhì)活性酶的活性，從而實(shí)現(xiàn)抗菌功效。這是因?yàn)椋溽尫懦龅腁g+對(duì)濃度要求較低，在濃度很低的情況下，它就可以直接破壞細(xì)胞，從而達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間的抗菌功效。

2 無機(jī)非金屬抗菌材料的發(fā)展新動(dòng)向

對(duì)于無機(jī)非金屬材料的發(fā)展新動(dòng)向成為了目前我國(guó)抗菌材料研究中的重要課題，對(duì)于其進(jìn)一步的發(fā)展與應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，下面從多功能陶瓷材料和功能制品、稀土和粘土納米復(fù)合、稀土和復(fù)合磷酸鹽、稀土和納米氧化鈦四個(gè)方面對(duì)無機(jī)非金屬材料的發(fā)展新動(dòng)向進(jìn)行深入探究。

2.1 多功能陶瓷材料和功能制品分析

多功能與全方位發(fā)展是抗菌材料未來發(fā)展的重要方面之一，抗菌材料的發(fā)展方向集中體現(xiàn)在多功能、全方面上，也就是把天然礦物質(zhì)之中的多種屬性和稀土元素相融合，可以進(jìn)一步制作出功能全面、性能強(qiáng)、抗菌效果好的使用材料，使這種環(huán)保材料在抗菌方面不僅具有持久性，還具有遠(yuǎn)紅外線以及活化水等多種對(duì)人體健康有益的使用功能。在當(dāng)前與未來的陶瓷、環(huán)保、精華水、釀酒等行業(yè)中將會(huì)取得更大的發(fā)展前景。

2.2 稀土、粘土納米復(fù)合無機(jī)抗菌材料分析

可以將金屬離子和一些粘土材料進(jìn)行相互作用，也即將金屬離子與粘土材料發(fā)生作用，使其離子進(jìn)行相互交換，從而使其性能逐漸增強(qiáng)。首先，可以大大減少或避免抗菌材料產(chǎn)生色變的可能性，降低抗菌材料發(fā)生色變的概率甚至避免。其次，可以有效減低抗菌離子記性團(tuán)聚的可能性，使之分布的更加均衡，更加全方位產(chǎn)生抗菌效果。最后，可以使抗菌離子充分產(chǎn)生緩釋功能和效果，從而提高抗菌能力的時(shí)效性。

2.3 稀土和復(fù)合磷酸鹽無機(jī)抗菌材料分析

對(duì)于稀土與復(fù)合磷酸鹽無機(jī)抗菌材料的發(fā)展不但能夠大大減少抗菌材料的貴金屬含量，還可以從根本上避免抗菌材料產(chǎn)生色變，同時(shí)在一定程度還能夠減少抗菌材料的生產(chǎn)成本。另一方面，抗菌無機(jī)抗菌材料可以在一定的可見環(huán)境下產(chǎn)生很多自由基，釋放出大量的羥基自由基能夠在一定程度上提高無機(jī)抗菌材料的抗菌性能。

2.4 稀土和納米氧化鈦無機(jī)抗菌凈化功能材料

從我國(guó)目前的相關(guān)研究成果看來，稀土納米里的某些物質(zhì)可以通過與紫外線進(jìn)行作用，釋放出羥基自由基，這樣就可以在室內(nèi)光線作用下形成抗菌效果。即可實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)光線的環(huán)境下產(chǎn)生抗菌功效，達(dá)到抗菌的目的。抗菌功效方面的研究對(duì)于我國(guó)目前和未來社會(huì)室內(nèi)裝修具備良好的促進(jìn)作用，隨著現(xiàn)代社會(huì)人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，無機(jī)抗菌材料必定會(huì)推動(dòng)我國(guó)環(huán)保事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。此類抗菌材料的研究無疑對(duì)其有著巨大的推動(dòng)作用。

總結(jié)：

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，社會(huì)生產(chǎn)和人們生活水平得到了很大提高，，不論是在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外都獲得了極高的重視，其重點(diǎn)用于生活和醫(yī)療當(dāng)中，為人類的健康創(chuàng)造新的發(fā)展點(diǎn)。人們的健康意識(shí)日益增強(qiáng)，對(duì)各種材料的抗菌功能提出了更高的要求，無機(jī)非金屬材料作為抗菌材料中的一種得到了廣泛關(guān)注與應(yīng)用，在我國(guó)社會(huì)各項(xiàng)事業(yè)當(dāng)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，為我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、健康環(huán)保事業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，無機(jī)抗菌功能材料是當(dāng)前研究的重點(diǎn)的項(xiàng)目其抗菌性能在與人們生活息息相關(guān)的各類活動(dòng)有著千絲萬縷的關(guān)系，對(duì)于凈化環(huán)境，提升人們健康等將發(fā)揮著巨大促進(jìn)作用。

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