抗菌材料是指在原材料中添加抗菌剂而使该用品具有抗菌性能,且在一定时间内抑制细菌分裂、繁殖、存活[1],由此种材料制成的抗菌用品日益增多,消费者对其抗菌性能与健康影响的关注度也日益增加。为评价抗菌产品提供依据,将收集到的抗菌样品进行检测与评估。
1 材料与方法 1.1 研究对象选取2006—2016年间收集的有抗菌功能的一次性卫生用品和装修材料共160件,按相关标准方法进行抗菌性能及耐霉性能检测。
样品分为一次性卫生用品与非一次性用品两类,一次性卫生用品包括卫生巾(垫)表面、香烟表面用纸两类固体样品和妇科外用、除臭剂液体材料样品;非一次性用品包括玻纤风管、过滤网、冰箱或空调散热材料的通风散热材料和包含乳胶漆、柜体板材等材料在内的室内装修基材与喷涂后起到抗菌效果的液体材料。
1.2 设备与耗材生物安全柜(美国LABCONCO公司)、恒温培养箱(日本SANYO公司)、霉菌培养箱(德国BINDER公司)、电子天平(瑞士METTLER公司)、冰箱、压力蒸汽灭菌器(日本SANYO公司)、0.03 mol/L磷酸盐缓冲液(PBS)、营养琼脂培养基(北京陆桥技术股份有限公司)、沙氏琼脂培养基(北京陆桥技术股份有限公司)、马铃薯蔗糖培养基(北京陆桥技术股份有限公司)、无机盐培养基(青岛海博生物技术有限公司),所用培养基均在有效期内,且检定合格。
1.3 试验菌株金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)、大肠杆菌(8099)、大肠杆菌(ATCC 25922)、白色念珠菌(ATCC 10231)、黑曲霉(ATCC 16404)、芽枝状霉(CGMCC 3.4012)、宛氏拟青霉(CGMCC 3.4253)、绿色木霉(CGMCC 3.3942)、出芽短梗霉(CGMCC 3.3984)、球毛壳霉(CGMCC 3.4254)、黄曲霉(CGMCC 3.1398)、桔青霉(CGMCC 3.2913),均购自中国普通微生物菌种保藏管理中心,使用菌株均在(5~10)代范围内。
1.4 试验方法 1.4.1 一次性卫生用品的抑菌效果试验及评价标准试验依据《一次性使用卫生用品卫生标准》(GB 15979-2002)[2]附录C4进行,加菌为(1×105~4×105) CFU/片或mL,作用时间为2、5、10和20 min,按式1计算抑菌率。
$ 抑菌率(\% ) = \frac{{A - B}}{A} \times 100 $ | (1) |
式中:A—对照样品的平均菌落数;
B—被试样品的平均菌落数。
评价标准:抑菌率≥50%~90%,样品有抑菌作用;抑菌率≥90%,样品有较强抑菌作用。
1.4.2 非一次性用品的抗菌效果试验及评价标准试验依据《抗菌加工制品—抗菌性试验方法和抗菌效果》(JISZ 2801:2000)[3]进行,试验加菌量为(2.5×105~10×105) CFU/mL,接触时间为24 h,按式2计算抗菌活性值,进一步转换成抑菌率形式表达,计算公式见式3。
$ R = {U_A} - {U_B} $ | (2) |
式中:R—抗菌活性值;
UA—对照片放置24 h得到的菌落数对数值;
UB—样片放置24 h得到的菌落数对数值。
$ 抑菌率(\% ) = \frac{{A - B}}{A} \times 100 $ | (3) |
式中:A—对照片放置24 h得到的菌落数;
B—样片放置24 h得到的菌落数。
评价标准:抗菌活性值≥2.0,即抑菌率≥99%为合格。
1.4.3 耐霉试验及评价标准试验依据《漆膜耐霉菌性测定法》(GB/T 1741-2007)[4]进行,样片均匀喷涂混合霉菌孢子悬浮液0.5 mL,接触时间为28 d。参照《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能抗菌材料的特殊要求》(GB 21551.2-2010)中对耐霉材料的评价要求:长霉等级为1级或0级,评价为有抗霉菌作用。
2 结果 2.1 一次性卫生用品抑菌效果不同类型的一次性卫生用品对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌暴露2、5、10和20 min的抑菌率效果(表 1)。
% | |||||||||||||
样品类型 | 菌株 | 样品数 | 不同作用时间的抑菌率极值 | ||||||||||
2 min | 5 min | 10 min | 20 min | ||||||||||
抑菌率最大值 | 抑菌率最小值 | 抑菌率最大值 | 抑菌率最小值 | 抑菌率最大值 | 抑菌率最小值 | 抑菌率最大值 | 抑菌率最小值 | ||||||
卫生巾(垫)表面 | 金黄色葡萄球菌 | 6 | 100 | 79.34 | 100 | 84.41 | 100 | 87.91 | 100 | 88.19 | |||
大肠杆菌 | 6 | 100 | 77.54 | 100 | 75.20 | 100 | 79.58 | 100 | 82.80 | ||||
白色念珠菌 | 1 | - | 7.62 | - | 8.73 | - | 8.64 | - | 10.01 | ||||
液体抗菌剂 | 金黄色葡萄球菌 | 15 | 100 | 90.02 | 100 | 92.51 | 100 | 97.02 | 100 | 99.13 | |||
大肠杆菌 | 18 | 100 | 4.33 | 100 | 9.28 | 100 | 7.93 | 100 | 9.61 | ||||
白色念珠菌 | 6 | 100 | 52.22 | 100 | 56.50 | 100 | 63.27 | 100 | 65.98 | ||||
香烟过滤嘴纸 | 大肠杆菌 | 20 | 100 | 91.95 | 100 | 94.75 | 100 | 98.15 | 100 | 98.53 | |||
注:“—”表示未测数据 |
2.2 非一次性用品抑菌结果
通风散热材料、室内装修基材及液体材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率极值及抑菌率≥99%、抑菌率≤50%的样品数(表 2)。
样品类型 | 金黄色葡萄球菌 | 大肠杆菌 | |||||||||
样品数/份 | 抑菌率≥99%样品数/份 | 抑菌率≤50%样品数/份 | 抑菌率最大值/% | 抑菌率最小值/% | 样品数/份 | 抑菌率≥ 99%样品数/份 | 抑菌率≤50%样品数/份 | 抑菌率最大值/% | 抑菌率最小值/% | ||
通风散热材料 | 9 | 6 | 1 | 100 | 38.37 | 9 | 7 | 1 | 100 | 0 | |
室内装修基材 | 11 | 6 | 3 | 100 | 0 | 12 | 9 | 1 | 100 | 0 | |
液体材料 | 3 | 3 | 0 | 100 | 99.97 | 3 | 3 | 0 | 100 | 99.94 |
2.3 非一次性用品耐霉结果
通风散热材料、室内装修基材及液体材料耐霉效果(表 3)。
样品类型 | 样品数/份 | 不同耐霉等级的样品数/份 | ||||
0级 | 1级 | 2级 | 3级 | 4级 | ||
通风散热材料 | 20 | 14 | 4 | 1 | 1 | 0 |
室内装修基材 | 11 | 6 | 2 | 0 | 3 | 0 |
液体材料 | 10 | 5 | 5 | 0 | 0 | 0 |
合计 | 41 | 25 | 11 | 1 | 4 | 0 |
注:0级为在放大约50倍下无明显长霉;1级为肉眼看不到或很难看到长霉,但在放大镜下可见明显见到长霉;2级为肉眼明显看到长霉,在样品表面的覆盖面积为10%~30%;3级为肉眼明显看到长霉,在样品表面的覆盖面积为30%~60%;4级为肉眼明显看到长霉,在样品表面的覆盖面积大于60% |
3 讨论
合格抗菌用品需要满足安全与抗菌功能的基本要求,一次性卫生用品不合格指标主要是细菌总数和真菌总数超标[5],不合格的原因主要与产品原料受到污染、生产流通过程中的污染[6-7]及气候潮湿利于微生物生长有关。经期使用不良卫生巾会引起尿路感染[8-9]、念珠菌性阴道炎[10]。而符合标准的卫生巾会降低相关疾病的发病几率。检测结果显示:卫生巾(垫)类样品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果在4个作用时间抑菌率最高值均为100%,抑菌率的最低值也均在50%以上。仅对一件卫生巾样品进行了白色念珠菌的抑菌试验,结果显示无抗菌效果,说明添加的抗抑菌成分对白色念珠菌无效,但对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有很好的效果。
液体材料抗菌剂作为一次性卫生用品对金黄色葡萄球菌抑菌率的最大值为100%,最小值也在90%以上,而对大肠杆菌的抑菌效果出现了两级分化的表现,最大值为100%,最小值低于10%应判定为无效,对白色念珠菌的抑菌效果也出现类似情况,但不如大肠杆菌两极分化严重,最低值也有50%以上的抑菌效果。应对大肠杆菌和白色念珠菌的抗菌材料选择、抗菌浓度选择等方面提高关注。
香烟嘴纸存在细菌总数超标的问题[11],吸烟危害人体健康,如果在吸烟的同时因为过滤嘴表面的细菌而感染或引起其他疾病就雪上加霜了,对收集不同厂家不同批次的香烟过滤嘴纸只检测了大肠杆菌的抑菌效果,抑菌率均达到90%以上,可减少在吸烟时与大肠杆菌类似的革兰氏阴性细菌与口唇接触带来的健康隐患。
通风散热材料和室内装修基材对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率最大值均为100%,但最小值均低于50%甚至完全无效(抑菌率为0%)。可见,不是所有材料添加抗菌成分即可达到预期效果。特别是室内装修基材,有3件样品抑菌率≤50%,液体类材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率最大值(100%)与最小值(99.9%以上)非常接近。
室内装修基材或通风散热材料在特定的温度、湿度和基质情况下会成为真菌的繁殖地,并引起人的过敏性鼻炎、哮喘等疾病[12],调查表明真菌污染在空调的通风散热材料表面较严重[13-14]。检测结果显示仅有少数样品未达到(0~1)级的耐霉效果,其余均有效果且耐霉效果0级样品居多,其中液体喷剂类材料全部达到(0~1)级,耐霉效果明显。
综上所述我国目前抗抑菌材料需求旺盛,日常用品和建筑装修材料市场发展迅速,检测其抗抑菌性十分必要,同时应对抗菌用品及材料进行功能稳定性等指标的检测,以利于对该类用品进行全面抗菌性能评价。
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