CN110987834A - 一种检测陶瓷抗菌性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测陶瓷抗菌性能的方法，通过对浸泡了待测陶瓷的混合液、未浸泡待测陶瓷的混合液和未浸泡待测陶瓷且冻存的混合液分别进行分光光度检测，得到吸光度数据后再根据公式进行计算得到待测陶瓷的抗菌率，从而实现陶瓷抗菌性能的快速检测。本发明提出的检测方法简便易行、操作简便、快速、准确度高且重复性好，同时也能够直观的通过菌液的颜色变化观察到陶瓷的抗菌性能。

Description

一种检测陶瓷抗菌性能的方法
技术领域
本发明涉及材料抗菌性能检测技术领域，特别是涉及了一种检测陶瓷抗菌性能的方法。
背景技术
随着致病菌引起的食源性食物中毒事件频繁发生，人们对消毒抗菌的理念不断深入、对抗菌产品的关注也越来越多。作为家庭装饰中应用最为广泛的陶瓷制品材料，其抗菌性能颇受市场关注，促使市场上诞生了种类繁多的抗菌陶瓷产品。面对不断推陈出新的抗菌陶瓷类产品，需要检验部门对抗菌陶瓷产品进行客观的评价，使消费者安心使用。传统抗菌陶瓷检测方法JIS Z 2801及ISO 22196，都是将稀释好的细菌悬浮液与试样接触并培养一段时候后，检测培养前和培养后细菌的数量来计算试样的抗菌率，都存在检测周期长(最少两天)、操作复杂、产品抗菌效果对比不显著等特点。陶瓷抗菌活性检测方法的落后极大影响了抗菌陶瓷的发展，建立一种快速检测陶瓷抗菌性能的方法显得尤为必要。
发明内容
本发明的目的在于提出一种快速检测陶瓷抗菌性能的方法。因此，本发明提供了一种检测陶瓷抗菌性能的方法，包括以下步骤：
S1：将待测陶瓷浸泡于混合液中培养3～6h，作为实验组；另取相同体积的混合液培养相同时间，作为空白组；另取相同体积的混合液，在0.5～3℃的条件下保存，保存时间与上述培养时间相同，作为对照组；所述混合液包括预制菌悬液、乳糖胆盐培养液和酸碱指示剂；
S2：分别取相同体积的培养后的实验组的混合液和培养后的空白组的混合液，作为测试液X和测试液Y，同时取相同体积的保存后的对照组的混合液，作为测试液Z；分别对测试液X、测试液Y和测试液Z进行离心，分别得到上清液X1、上清液Y1和上清液Z1，分别测试上清液X1、上清液Y1和上清液Z1在酸碱指示剂最大吸收波长处的吸光度，根据公式得到待测陶瓷的抗菌率，从而实现待测陶瓷抗菌性能的检测；
其中，所述预制菌悬液由大肠杆菌的营养琼脂培养基斜面培养物加入水中混匀制成；所述公式为R(％)＝100*(A-B)/(A-C)，R为待测陶瓷的抗菌率，A为上清液Y1在酸碱指示剂最大吸收波长处的吸光度，B为上清液X1在酸碱指示剂最大吸收波长处的吸光度，C为上清液Z1在酸碱指示剂最大吸收波长处的吸光度。
其中，待测陶瓷至少可以适用于瓷砖，一般瓷砖为具有较薄厚度的长方体，为确保测试的是瓷砖上表面的抗菌性能，将待测瓷砖除上表面之外的其它五个面用防水胶布包裹，其他面的抗菌性能没有实际意义。
细菌分解糖类依靠细菌细胞所产生的各种酶类的作用，细菌产生的分解糖的酶随细菌种类不同而异，以此鉴别细菌。大肠菌群在有胆盐或其他等效选择因子存在时，37℃生长能分解乳糖产酸，使液体培养基的pH值降低，改变培养液中指示剂的颜色，而其他细菌不分解乳糖，不产酸故培养液保持原色。一般来说产酸量与大肠菌群的检出率呈正相关，随着大肠杆菌浓度的增加，培养液的颜色逐渐变为黄色；大肠杆菌浓度越高，黄色越显著，培养液对波长为465nm的蓝色吸光度越强。溴甲酚紫、氯酚红及溴酚红作为对酸碱敏感显色的指示剂，其pH变色范围为5.0(黄色)～7.0，变色后的黄色培养液都在465nm波长处有最大的吸光度，因此可以通过测定回收菌液的吸光度定量检测细菌活度，从而实现对材料抗菌活性的定量评价。
优选地，S1中，将待测陶瓷浸泡于混合液中之前还需进行灭菌干燥，所述灭菌干燥的具体过程为：将待测陶瓷浸泡于乙醇溶液中5min后取出，然后在60℃的条件下进行干燥。
优选地，S1中，培养时的温度为35～37℃。
优选地，所述大肠杆菌的营养琼脂培养基斜面培养物通过将大肠杆菌接种于营养琼脂培养基斜面并培养18～24h制成。
优选地，所述酸碱指示剂为溴甲酚紫溶液、溴酚红溶液或绿酚红溶液。
优选地，乳糖胆盐培养液由乳糖胆盐发酵培养基溶解于水后灭菌制成；溴甲酚紫溶液、溴酚红溶液和绿酚红溶液分别由溴甲酚紫、溴酚红和绿酚红溶解于氢氧化钠溶液后分别制成。
优选地，乳糖胆盐培养液由35g乳糖胆盐发酵培养基溶解于1000mL水后在121℃的条件下灭菌15min制成；溴甲酚紫溶液由0.1g溴甲酚紫溶解于20mL 0.02mol/L的氢氧化钠溶液后再加水稀释至100mL制成；溴酚红溶液由0.1g溴酚红溶解于20mL 0.02mol/L的氢氧化钠溶液后再加水稀释至100mL制成；绿酚红溶液由0.1g绿酚红溶解于20mL 0.02mol/L的氢氧化钠溶液后再加水稀释至100mL制成。
优选地，所述预制菌悬液的浓度为105～106CFU/mL。
优选地，所述混合液包括1mL预制菌悬液、50mL乳糖胆盐培养液和2mL溴甲酚紫溶液，溴甲酚紫溶液还可以替换为溴酚红溶液或绿酚红溶液。
有益效果：本发明提出的检测方法简便易行、操作简便、快速、准确度高且重复性好，同时也能够直观的通过菌液的颜色变化观察到陶瓷的抗菌性能。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
准备工作：
(1)制备试验用菌悬液：用无菌接种环取大肠杆菌的营养琼脂培养基斜面24h新鲜培养物1μL，加入至无菌水中进行稀释，震荡混匀，放置于4℃冰箱中保存备用。
(2)准备待测试样：取1块经标准JIS Z2801检测活性值为0.1的瓷砖，将瓷砖切成50*50mm，并用防水胶布缠绕除釉面的其他5个面，在乙醇溶液中浸泡5min灭菌，取出试样在60℃烘箱中干燥。
(3)制备培养液：取35g乳糖胆盐发酵培养基溶解于1000ml蒸馏水，然后在121℃的条件下灭菌15min，冷却后备用。
(4)制备指示剂：取0.1g溴甲酚紫，加20ml浓度为0.02mol/L的氢氧化钠溶液使其溶解，再用无菌水稀释定容至100ml容量瓶中，配制成1g/L的溴甲酚紫溶液作为指示剂备用。
S1：将灭菌干燥后的瓷砖试样和混合液(包括1mL预制菌悬液、50mL乳糖胆盐培养液和2mL溴甲酚紫溶液)加入至无菌实验袋a1中，使试样完全浸泡在混合液中，在36℃±1℃的条件下，在摇床上震荡培养6h，作为实验组；在空的灭菌袋a2中加入等量的混合液，在36℃±1℃的条件下，在摇床上震荡培养6h，作为空白组；在空的灭菌袋a3中加入等量的混合液，放入1℃冰箱中保存6h，防止大肠杆菌增殖，作为对照组；
S2：实验组和空白组培养6h以及对照组保存6h后，分别在实验组、空白组和对照组的无菌袋中，各取10mL混合液分别加入至三根离心管中进行离心，分别得到上清液X1、上清液Y1和上清液Z1；测试X1、Y1、Z1在465nm处的吸光度，得到实验组的上清液X1在465nm的吸光度为0.81，空白组的上清液Y1在465nm的吸光度为0.79；对照组的上清液Z1在465nm的吸光度为0.21；再根据瓷砖的抗菌率的计算公式R(％)＝100*(A-B)/(A-C)进行计算(R为抗菌率，A为空白组上清液在465nm的吸光度；B为实验组上清液在465nm的吸光度，C为对照组上清液在465nm的吸光度)；R(％)＝100*(0.81-0.79)/(0.81-0.21)＝1.3％；活性值为0.1的瓷砖的抗菌率为1.3％。
同时，空白组中的混合液和浸泡有活性值为0.1的瓷砖的混合液的颜色均由紫色变成黄色。
实施例2：
准备工作：
(1)制备试验用菌悬液：用无菌接种环取大肠杆菌的营养琼脂培养基斜面24h新鲜培养物1μL，加入至无菌水中进行稀释，震荡混匀，放置于4℃冰箱中保存备用。
(2)准备待测试样：取1块经标准JIS Z2801检测活性值为2.7的瓷砖，将瓷砖切成50*50mm，并用防水胶布缠绕除釉面的其他5个面，在乙醇溶液中浸泡5min灭菌，取出试样在60℃烘箱中干燥。
(3)制备培养液：取35g乳糖胆盐发酵培养基溶解于1000ml蒸馏水，然后在121℃的条件下灭菌15min，冷却后备用。
(4)制备指示剂：取0.1g溴甲酚紫，加20ml浓度为0.02mol/L的氢氧化钠溶液使其溶解，再用无菌水稀释定容至100ml容量瓶中，配制成1g/L的溴酚红溶液作为指示剂备用。
S1：将灭菌干燥后的瓷砖试样和混合液(包括1mL预制菌悬液、50mL乳糖胆盐培养液和2mL溴甲酚紫溶液)加入至无菌实验袋a1中，使试样完全浸泡在混合液中，在36℃±1℃的条件下，在摇床上震荡培养6h，作为实验组；在空的灭菌袋a2中加入等量的混合液，在36℃±1℃的条件下，在摇床上震荡培养6h，作为空白组；在空的灭菌袋a3中加入等量的混合液，放入1℃冰箱中保存6h，防止大肠杆菌增殖，作为对照组；
S2：实验组和空白组培养6h以及对照组保存6h后，分别在实验组、空白组和对照组的无菌袋中，各取10mL混合液分别加入至三根离心管中进行离心，分别得到上清液X1、上清液Y1和上清液Z1；测试X1、Y1、Z1在465nm处的吸光度，得到实验组的上清液X1在465nm的吸光度为0.81，空白组的上清液Y1在465nm的吸光度为0.22；对照组的上清液Z1在465nm的吸光度为0.21；再根据瓷砖的抗菌率的计算公式R(％)＝100*(A-B)/(A-C)进行计算(R为抗菌率，A为空白组上清液在465nm的吸光度；B为实验组上清液在465nm的吸光度；C为对照组上清液在465nm的吸光度)；R(％)＝100*(0.81-0.22)/(0.81-0.21)＝98.3％；活性值为2.7的瓷砖的抗菌率为98.3％。
同时，空白组中的混合液的颜色由红色变成黄色，而浸泡有活性值为2.7的瓷砖的混合液的颜色几乎没有变化。

Claims (9)

1.一种检测陶瓷抗菌性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将待测陶瓷浸泡于混合液中培养3～6h，作为实验组；另取相同体积的混合液培养相同时间，作为空白组；再取相同体积的混合液，在0.5～3℃的条件下保存，保存时间与上述培养时间相同，作为对照组；所述混合液包括预制菌悬液、乳糖胆盐培养液和酸碱指示剂；
S2：分别取相同体积的培养后的实验组的混合液和培养后的空白组的混合液，作为测试液X和测试液Y，同时取相同体积的保存后的对照组的混合液，作为测试液Z；分别对测试液X、测试液Y和测试液Z进行离心，分别得到上清液X1、上清液Y1和上清液Z1，分别测试上清液X1、上清液Y1和上清液Z1在酸碱指示剂最大吸收波长处的吸光度，根据公式得到待测陶瓷的抗菌率，从而实现待测陶瓷抗菌性能的检测；
其中，所述预制菌悬液由大肠杆菌的营养琼脂培养基斜面培养物加入水中混匀制成；所述公式为R(％)＝100*(A-B)/(A-C)，R为待测陶瓷的抗菌率，A为上清液Y1在酸碱指示剂最大吸收波长处的吸光度，B为上清液X1在酸碱指示剂最大吸收波长处的吸光度，C为上清液Z1在酸碱指示剂最大吸收波长处的吸光度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中，将待测陶瓷浸泡于混合液中之前还需进行灭菌干燥，所述灭菌干燥的具体过程为：将待测陶瓷浸泡于乙醇溶液中5～30min后取出，然后在60℃的条件下进行干燥。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中，培养时的温度为35～37℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大肠杆菌的营养琼脂培养基斜面培养物通过将大肠杆菌接种于营养琼脂培养基斜面并培养18～24h制成。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸碱指示剂为溴甲酚紫溶液、溴酚红溶液或绿酚红溶液。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，乳糖胆盐培养液由乳糖胆盐发酵培养基溶解于水后灭菌制成；溴甲酚紫溶液由溴甲酚紫溶解于氢氧化钠溶液制成。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，乳糖胆盐培养液由35g乳糖胆盐发酵培养基溶解于1000mL水后在121℃的条件下灭菌15min制成；溴甲酚紫溶液由0.1g溴甲酚紫溶解于20mL 0.02mol/L的氢氧化钠溶液后再加水稀释至100mL制成。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预制菌悬液的浓度为105～106CFU/mL。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述混合液包括1mL预制菌悬液、50mL乳糖胆盐培养液和2mL溴甲酚紫溶液。
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