大气压等离子体射流对细菌芽孢灭活机理研究

《大气压等离子体射流对细菌芽孢灭活机理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、真空科学与技术学报第33卷第9期888CHINESEJOUＲNALOFVACUUMSCIENCEANDTECHNOLOGY2013年9月大气压等离子体射流对细菌芽孢灭活机理研究1*1*1112沈洁程诚方世东陈龙威孟月东罗家融(1．中科院合肥等离子体物理研究所合肥230031;2．东华大学理学院上海200051)InactionMechanismofBacteriaSporewithAtmosphericPressurePlasma1*1*1112ShenJie，ChengCheng，FangShidong，ChenLongwei，MengYuedong，LuoJia

2、rong(1．InstituteofPlasmaPhysics，ChineseAcademyofScineces，Hefei230031，China;2．CollegeofScience，DonghuaUniversity，Shanghai200051，China)AbstractThepossiblemechanismsresponsiblefortheinactionofBacillussubtilissporewiththeatmosphericpressureargonplasma，generatedwithalab-built，single-electro

3、deplasmajet，wereexperimentallystudied．Theim-pactsoftheinactionconditions，includingtheplasmaexposuretime，temperature，ultraviolet(UV)irradiation，ande-lectricfield，ontheinactionratewereevaluated．Themorphologiesandproteinleakageofthespores，beforeandaf-tertheplasmaexposure，werecharacterized

4、withscanningelectronmicroscopy，conventionalemissionspectroscopy，andopticalspectroscopy．Aftertheplasmaexposurefor5min，thekilling-log-valueofBacillussubtilissporewasfoundtobelessthan2.0，littledependingontheheat，UVirradiation，andhydroxylradicals．Wesuggestthattheen-ergeticparticlesofthepla

5、smamayseriouslydamagecellwallsormembranes，andeventuallyinactivatethespores．KeywordsBacterialinactivation，Plasmajet，Low-temperatureplasma，Bacillussubtilisspore，SEM，Proteinleakage摘要为研究低温大气压等离子体灭菌机理，设计了一种单电极等离子射流装置。使用该装置对枯草杆菌芽孢进行了细菌灭活实验。利用扫描电镜(SEM)观察了氩等离子体处理前后细菌芽孢的形貌变化;测量了等离子体处理后枯草杆菌芽孢蛋白质

6、泄漏量，并进行了光谱诊断。实验结果表明枯草杆菌芽孢经氩等离子体射流处理5min后，芽孢杀灭率低于两个量级。温度和紫外光在细菌灭活中作用较小，羟基自由基不起主要作用。SEM结果显示氩等离子体处理5min后枯草杆菌芽孢形态基本保持完整。根据SEM、蛋白质泄漏量和发射光谱分析结果，推断高能粒子在细菌灭活中起主要作用。高能粒子对细菌细胞壁和细胞膜造成一定的刻蚀作用，并最终导致了枯草杆菌芽孢的失活。关键词细菌灭活等离子体射流低温等离子体枯草杆菌芽孢扫描电镜蛋白质泄漏中图分类号:TM89文献标识码:Adoi:10．3969/j．issn．1672－7126．2013．09．09

7、近些年来，随着低温等离子体技术的发展和深食品安全和质量，不影响食品的营养，功能性和感官特入研究，促使其在生物医学灭菌、材料科学、微电子性，食品低温消毒保鲜创新工艺的要求。等方面广泛应用。产生低温等离子体的气体放电形式主要有电晕低温等离子体因其在消毒、灭菌领域中具有快捷、放电、辉光放电和介质阻挡放电(DBD)等。大气压低温、简单、高效及安全无污染等优点，同时等离子体等离子体射流通常也采用DBD方式产生。等离子灭菌技术在空气、食品工业、制药及包装行业、医疗行体射流的重要特性是能够穿过具有高深宽比的微型［10－12］业、航天器等领域的消毒灭菌方面的研究中效果良好、结构