胡靜璐,吳 軍
(1.河南大學 藥學院,河南 開封 475001;2.唐山進海新材料有限公司,河北 唐山 063305)
洗潔精是日常生活必需品,人們用其清潔廚具或其他用品。大多數洗潔精處方中常含有表面活性劑(去油污)、保濕劑(護手)等成分,具有較好的去污能力但并不能很好地起到殺菌抑菌效果[1]。碗筷作為日常用品,細菌滋生會影響身體健康。因此研究開發一種具有抑菌作用同時安全、無毒、無污染的洗潔精很有必要。
木醋液也叫植物酸,是將木材廢棄物經過隔絕空氣、高溫裂解后的煙氣,經冷凝回收分離獲得的有煙熏味的有機混合物[2]。木醋液的來源分布廣泛易得且成本低,樹干、樹枝、果核、果殼、玉米芯、木屑等農林業加工廢棄物均可用來提取木醋液。其成分復雜,以酸類、酚類為主,還含有少量的礦物質、維生素、酮類、酯類、醛類和醇類等化合物等[3]。木醋液的性能因木材種類、燒制工藝、精致工藝等的不同而不同。木醋液因含有許多酚類物質,在高濃度下具有較強的殺菌、抗菌的功能;在低濃度下能抑制細菌的繁殖,具有防菌、防蟲的功效[4],其中和氮硫化合物可作為消臭劑使用[5]。木醋液具有強力抗酸化作用,精制后的木醋液在食品加工方面可作為防蝕劑、熏蒸劑以及抗菌保鮮劑。添加木醋液的食品飲料,具有很強的抗酸化作用,其SOD活性值很高,可去除體內的活性酸素,對于過度疲勞、吸煙、過飽應激反應等產生的活性酸素,有很好的清除作用,并使添加木醋液的食品獲得保健和預防疾病的作用。
本研究以木醋液為主要殺菌成分,加入茶樹油、表面活性劑、香精及水等制備出木醋液抑菌洗潔精,采用抑菌圈法表明該洗潔精對金黃色葡萄球菌的抑菌效果良好且成濃度依賴性,為木醋液廣泛應用提供新思路,且為市場上洗潔精的制備方法與種類提供新選擇。
十二烷基苯磺酸鈉(上海阿拉丁生化科技股份有限公司),脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉(山東淄博海杰化工有限公司),脂肪醇聚氧乙烯醚(湖北鴻鑫瑞宇精細化工有限公司),烷醇酰胺(上海植信化工有限公司),尿素(國藥集團化學試劑有限公司),氯化鈉(國藥集團化學試劑有限公司),檸檬香精(廣州香遠香精有限公司),乙二胺四乙酸鈉(上海阿拉丁生化科技股份有限公司),茶樹油(廣東富陽生物科技有限公司),木醋液,去離子水(自制)。胰蛋白胨大豆瓊脂培養基 (Tryptic Soy Agar,TSA培養基)、Luria-Bertani(LB)培養基,金黃色葡萄球菌(ATCC 6538)干燥菌種管來源于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心。
1.2.1 不同含量木醋液抑菌洗潔精的制備
將適量去離子水加入燒杯中,攪拌下按處方組成(表1)加入十二烷基苯磺酸鈉和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉,在水浴(60~70℃)條件下加入脂肪醇聚氧乙烯醚、烷醇酰胺,溶解后加入尿素、氯化鈉、乙二胺四乙酸鈉,澄清透明后加入香精,再加入茶樹油、不同體積的木醋液,最后加入去離子水定容至所需體積,即得4種體積分數分別為:0%、5%、10%、20%的木醋液洗潔精。
1.2.2 抑菌試驗
分別配制適量的TSA和LB培養液,并高壓滅菌20 min。將TSA培養液倒入培養皿中,靜止使其凝固,備用。將凍存的金黃色葡萄球菌取出并在37℃下進行復蘇。取100μL菌液加入適量LB培養液中,放入搖床培養18 h。將培養皿劃分為四個象限,吸取培養好的菌液均勻的鋪在培養皿中。在培養皿的中心和每個象限的中部進行打孔,將生理鹽水加入中心孔中作為空白對照。木醋液原液分別用細菌培養液稀釋成體積分數10%、30%、50%、80%的溶液。將木醋液原液、不同體積分數木醋液及木醋液體積分數分別為5%、10%、20%的洗潔精加入到周圍孔中,放入CO2細菌培養箱中過夜。取出,測量其抑菌半徑即可。
如圖1、表2所示,體積分數為10%、30%、50%、80%的木醋液及原液對金黃色葡萄球菌具有明顯抑菌作用,且具有濃度依賴性。木醋液對金黃色葡萄球菌的最低抑菌體積分數為10%。

圖1 木醋液對金黃色葡萄球菌的抑菌作用

表2 木醋液對金黃色葡萄球菌的抑菌圈結果
抑菌圈實驗表明(圖2、圖3),含有木醋液的洗潔精顯著增大抑菌半徑。與生理鹽水組比較,5%、10%、20%木醋液洗潔精對金黃色葡萄球菌均具有明顯抑菌作用。為保證抑菌效果,最終確定木醋液洗潔精中有效成分木醋液體積分數為10%。

圖2 不同含量木醋液洗潔精的抑菌圈半徑

圖3 不同體積分數木醋液洗潔精抑制金黃色葡萄球菌的效果
近些年來,木醋液作為抑菌劑、殺蟲劑、抗氧化劑以及植物生長調節劑等被應用于醫藥、食品和農藥等領域。木醋液具有較強的殺菌抑菌作用,茶樹油為桃金娘科白千層葉中提取的純天然植物精油,具有特征香氣及抑菌、抗炎、驅蟲,殺螨的功效[6],二者聯合使用殺菌效果更好。十二烷基苯磺酸鈉是一種陰離子表面活性劑,其耐酸堿能力較強,不與水中的鈣、鎂等離子生成沉淀,不易氧化,起泡力強,去污力高,易與各種助劑復配,成本較低,合成工藝成熟,應用領域廣泛,是非常出色的陰離子表面活性劑[7],但其耐硬水能力稍弱,與螯合劑乙二胺四乙酸鈉聯合使用效果更好[8];十二烷基苯磺酸鈉的脫脂力較強,直接接觸時對皮膚有一定的刺激性,加入脂肪醇聚氧乙烯醚非離子表面活性劑作柔軟劑漂洗可獲得更好的洗滌效果[9]。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉易溶于水,具有優良的去污、乳化、發泡性能和抗硬水性能,其溫和的洗滌性質不會損傷皮膚且有優良的生物降解性[10]。烷醇酰胺具有潤濕、抗靜電及軟化等性能,屬于非離子活性劑具有較強的起泡和穩泡作用,大量用于洗滌劑、化妝品、柴油乳化以及塑料中的抗靜電劑、金屬加工清洗劑和防銹劑、紡織助劑和油田開采驅油用表面活性劑,在本研究中用作洗潔精中的泡沫促進劑和泡沫穩定劑。尿素在農業中應用較為廣泛,但在醫學領域的藥物制劑中可以用來增加皮膚的濕度,對肌膚來說,尿素具有保濕以及柔軟角質的功效,所以在洗潔精的應用過程中起到不傷手,保護皮膚的功效。食鹽是人體必不可少的物質,在洗潔精的配方中也是一種不可缺少的輔助原料,氯化鈉的作用是增加含有陰離子表面活性劑的水溶液粘稠度[11]。檸檬香精是一種具有檸檬清香味道的果香型食品添加劑,其香味成分含有較多的蒎烯、γ-松油烯、α-松油醇[12]。
以體積分數10%木醋液為主要有效殺菌抑菌成分,聯合少量茶樹油驅蟲成分,及十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚為主要去污成分,制備一種洗潔精組合物。金黃色葡萄球菌是革蘭氏陽性菌,廣泛存在于自然環境中。在適當的條件下,能夠產生腸毒素,引起食物中毒,為一種常見的食源性致病微生物[13]。通過抑菌圈實驗表明,該木醋液洗潔精對金黃色葡萄球菌抑菌效果良好。將木醋液開發為新抗菌藥物,利用其純天然、無污染、無殘留等優點,木醋液抑菌洗潔精具有抑菌作用、安全高效,有助于加強食品安全,保護飲食環境健康衛生。該木醋液洗潔精針對目前缺乏具有明確抑菌作用,同時安全無毒無污染的洗潔精產品的問題,能夠填補相關空白。在當今提倡的化學農藥減少使用的發展趨勢下,木醋液洗潔精必將具有很好的應用前景。