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植物精油的那些事儿

发布日期:2020-06-24 查看次数:4

文章摘要:

五八彩票平台     精油杀菌那些事,我们讨论的对象是菌,这里的菌指的是细菌、真菌和病毒,他们都属于微生物的范畴,需要先对这目标对象有所了解;其次,我们再利用精油来杀菌,精油的灭菌途径 ...


    精油杀菌那些事,我们讨论的对象是菌,这里的菌指的是细菌、真菌和病毒,他们都属于微生物的范畴,需要先对这目标对象有所了解;其次,我们再利用精油来杀菌,精油的灭菌途径和机理是什么,它为什么对这些菌能起到作用呢,这是我今天要和大家一起探讨的内容。




这个主题的分享主要从四个方面来进行:

1

微生物无处不在

2

微生物的特点

3

精油杀菌机理分析

4

超级细菌及研究案例


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一、微生物无处不在


在我们生活的环境中,微生物如影随形,我们处在“微生物的海洋”中,据统计,每克土壤里的细菌含量就达到数亿个,我们打一个喷嚏,飞沫中就会含有4500-150000个细菌,人体的体表和身体内也存在大量的微生物。


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那么,微生物对于我们,到底是福还是祸呢?

大部分的微生物是人类的朋友,微生物是自然界物质循环的关键环节,体内正常的菌群可以帮助消化、提供必需的营养物质、组成生理屏障,是人和动物健康的基本保证,微生物可以为我们提供很多有用的物质,比如有机酸、酶、奶酪、啤酒等,它也是以基因工程为代表的现代生物技术正在改变我们的生活。


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少数的微生物是我们的敌人,比如14到16世纪肆虐欧亚的黑死病,就是鼠疫的一次大流行,它是鼠疫杆菌的大规模传播引发的;直到现在都是医学难题的艾滋病,就是由HIV病毒引起的,它把人体免疫系统中最重要的CD4T淋巴细胞作为主要攻击目标,大量破坏该细胞,使人体丧失免疫功能;再比如埃博拉病毒的肆意蔓延等等,这些都是微生物攻击人类的例证。


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二、微生物的特点

既然微生物无处不在,那么微生物又有哪些特点呢?


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个体小,一般是微米级或者纳米级的,它到底有多小,我们可以试想一下,1500个杆菌首尾相连才相当于一粒芝麻的长度,100亿个细菌相加的重量仅为1毫克。
结构简单,单细胞、多细胞,甚至像病毒都无细胞结构。


尽管个体小,结构简单,但是胃口大,大肠杆菌消耗自身重量2000倍食物的时间仅需1小时。
食谱广,微生物获取营养的方式多种多样,其食谱之广是动植物完全无法相比的,比如纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、各种有机物均可被微生物作为粮食。
繁殖快,大肠杆菌一个细胞平均20分钟繁殖一代,一头500 kg的食用公牛,24小时生产 0.5 kg蛋白质,而同样重量的酵母菌,24小时可以生产 50000 kg优质蛋白质。易变异,短时间内产生大量的变异后代。


微生物的种类有很多,这里主要说说细菌、真菌和病毒。

首先,我们来看看细菌。它是单细胞、个体微小、结构简单、没有真正细胞核的原核生物。根据形状分主要有球菌、杆菌和螺旋菌,还有少量其他形状的细菌。

以下是在显微镜下观测到的不同形状的细菌。


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细菌虽然微小,但是内部结构却相当复杂,一般可分为基本结构和特殊结构,特殊结构只有一部分细菌所具有,基本结构包括了细胞壁和原生质体两部分,原生质体位于细胞壁内,包括细胞膜、细胞质、核质和内含物。


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因为细菌非常的小,要观测它的形态常常用染色法,最常用的就是1884年丹麦病理学革兰氏提出的革兰氏染色法,根据染色反应的特征,又把细菌分成了两大类,G阳性和G阴性,事实证明革兰氏阳性和阴性细菌具有不同的细胞壁结构,大家可以看一下图片,G+细胞壁为单层,主要有肽聚糖组成,而G-细胞壁分为内外两层,外层主要是脂多糖和脂蛋白组成,较厚,正因为细胞壁的结构不同,也就回答了为什么很多人研究精油抗菌对G阳的效果比对G阴好。常见的革兰氏阳性菌一般和化脓伤风有关,比如葡萄球菌、链球菌、炭疽杆菌等;而常见的G-一般和肠胃疾病有关,比如痢疾杆菌、变形杆菌、霍乱弧菌等。


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真菌跟细菌的主要区别就是它有完整的细胞核,具有核膜,并且能进行有丝分裂,细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器。真菌主要分为酵母菌、霉菌和蘑菇菌。真菌可以将生物分解为各类无机物,使土地肥力增强,我们食用的蘑菇属于大型腐生型真菌,而人体上的真菌属于寄生型真菌,包括困扰女性私处的白色念珠菌、困扰脚部皮肤的毛藓菌等等。当然,我们也利用酵母菌来进行酿酒和做面包。


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它是没有细胞结构、专性寄生在活的敏感宿主体内、可通过细菌过滤器、2μm以下的超微小生物。根据病毒的宿主范围,可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体。


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三、精油杀菌机理分析


现在大家对细菌、真菌、病毒的概念已经有了初步的认识,那接下来我们来聊聊微生物是如何被杀死的呢?

首先我们要明确,杀菌不等于灭菌,杀菌是指杀灭物体中的致病菌,物体中还含有芽孢、嗜热菌等非致病菌。日常生活中,我们常用的紫外杀菌法,它可以抑制DNA复制与转录等功能,从而杀死细菌;微波杀菌法,会使生物内的极性分子在微波场内产生强烈的旋转效应,使得微生物的营养细胞失去活性或破坏微生物细胞内的酶,造成微生物的死亡;巴氏杀菌法,就是利用病原体不是很耐热的特点,用适当的温度和持续时间,杀死有害菌,而仍保留了小部分无害或有益、较耐热的细菌或细菌芽孢;化学消毒杀菌就是通过各种化学试剂,使菌体蛋白凝固变性,酶蛋白失去活性,从而抑制细菌代谢生长,或者破坏细菌细胞膜结构,改变其通透性,使细胞破裂、溶解,达到消毒杀菌的作用。也就是说,微生物的死亡是细胞结构,遭到破坏,或者体内活性降低导致的。


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那么,精油又是如何杀菌的呢?


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直接作用于细菌。分析这一部分,我们主要从植物化学和植物科属来看,精油是从植物中提取的具有挥发性的芳香物质,主要是由萜烯、醛类、脂类、醇类等化学分子组成,分子量小,脂溶性,极易渗透皮肤,并且可以与糖蛋白结合穿过细胞壁。研究发现精油中的一些有效成分与抗生素的有效抗菌成分化学结构非常相似,比如青霉素的有效抗菌成分和精油中常见的香叶醇、芳樟醇、柠檬烯的结构非常相似,而目前对精油杀菌的研究也主要在于使这些亲脂性物质并入到细胞的细菌,呼吸和代谢膜大规模遭到破坏,K+损失导致细菌死亡。还有些研究表明精油作用于细菌后会导致细胞壁退化、破坏细胞膜、破坏膜蛋白质、使细胞液渗透、使细胞质凝结、损耗细胞核活性等等。


我们来看一个研究报告,这是采用透射电镜观察大肠杆菌经芳樟油熏蒸处理后菌体内部结构的变化。未处理的大肠杆菌细胞壁与细胞膜结构完整紧密相贴,胞浆均匀分布,经过芳樟油处理后,大肠杆菌细胞壁结构完整,但细胞膜出现局部破裂导致胞浆内物质外漏,使其与细胞壁出现明显分离,胞浆变得不均匀分布,甚至细胞内部出现部分“空穴”。可见,大肠杆菌经芳樟油熏蒸处理后微观形态发生了明显的变化,芳樟油使细胞膜结构破坏,导致细胞通透性增加,胞内物质外漏,进而造成菌体外形出现萎缩,使细菌失去活性。


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研究表明,精油里的不同化学成分会对抗细菌的不同部位,比如蒎烯和醇类会攻击细菌的外膜,从而防止细菌分裂繁殖,柠檬精油单萜烯含量达到80-90%,抗菌效果显著,尤其对于葡萄球菌,石松精油,同样单萜烯含量很高,常被用于空气杀菌,也是医护人员的保护油;精油里的酚类会打破细胞质膜,具有强劲的抗菌、抗感染功效。


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早在1918年Cavel使用33种油来做抗菌实验,他往被化粪池的水污染的1L肉汤中分别加入了不同种类的纯精油做对比实验,实验结果如下:红百里香的抗菌效果最好,仅需0.7ml,其次是牛至和肉桂,若只用苯酚进行杀菌,达到同样的效果确至少需要5.6ml的量,证明精油内除了主要的抗菌成分,其他物质的协同作用对杀菌有更好的效果;

再比如冬季香薄荷的单萜醇和酚类含量都很高,是一款非常强效的消毒杀菌油,它的杀菌性强百里香、牛至;精油中的醛+酮+酚氧化细胞膜,从而使其破裂,细胞质流出,而氧化物渗透到细胞内部,会破坏细胞核,比如蓝胶尤加利中1.8桉油醇的含量达到了70%,具有出色的杀菌和化痰属性,在抗真菌、抗细菌、抗病毒方面都有突出的表现,尤其对于肺炎球菌,这是很多精油都没有的作用,而澳洲尤加利就比较温和,因为没有单萜酮,3岁以下的宝宝都适合使用;精油中的醛和酮主要是攻击外膜的受体,从而防止信息的传播,而酯类物质会将细胞膜溶解等等。

从植物科属来看,很多科属的植物精油都可以对抗细菌,比如我们大名鼎鼎的牛至、百里香,就是唇形科植物,在对抗真菌感染是个很好的选择,还有我们常见的路边的玫瑰草、岩玫瑰是属于禾本科的,也是抗菌一把手,在对抗酵母菌、真菌上应用也很广泛,再比如我们熟悉的抗菌抗感染很好的尤加利、茶树是属于桃金娘科等等

2、干预细菌的生态环境,从而抑制其生长。巴斯德说过:“微生物什么都不是,环境才是一切”。干预细菌的生长环境,把有利的微生物生长环境变得不利于微生物生长,通过环境的持久改变,从而来抑制微生物的滋生。

德国医院的空气消毒试验,使用的精油:松树、百里香、薄荷、薰衣草、迷迭香、丁香、肉桂,20min后减少40%,1h后减少80%,9h后减少100%。


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通过环境干预来抑菌,也能达到很好的效果


四、超级细菌


其实超级细菌最早指的是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,这个菌的缩写就是MRSA,后来发现越来越多新的细菌,而这些细菌的共性就是对所有抗生素都产生了抗药性,因此把对抗生素产生抗药性的所有细菌的总称为超级细菌,随着抗生素的滥用,各种菌的抗药性的增强,超级细菌也越来越庞大,比如抗万古霉素肠球菌、耐多药肺炎链球菌、多重抗药性结核杆菌等等。对于超级细菌,欧洲每年大约17万感染病例,死亡病例约5000例;德国大约每年有5万感染病例,死亡病例1500-40000例。世界卫生组织报告指出,直到2050年超级细菌每年会导致1000万人死亡,如果任其发展,可能会累积造成100万亿美元的经济损失。而当前中国的抗生素用量占世界的一半,如果不采取有效措施,到2050年,每年将导致100万人提早死亡,累积给中国造成20万亿美元的损失。


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超级细菌的抗性越来越大,就是因为抗生素使用的越加频繁,甚至在畜牧业上也大量使用。针对这种抗生素都束手无策的超级细菌,研究人员选择芳香疗法成了一条新的思路。我们知道抗生素的成分比较单一,而每种单方精油里面的成分大约有100-400种不等,由于多种成分协同作用,它对微生物会有多个作用位点(靶标),针对抗菌方面也更加具有优势。

各种的专家学者也在精油对抗超级细菌方面做了大量的研究,德国的微生物研究专家在实验室中用以下几种精油对MRSA进行测试,测试结果如图,前四个培养皿分别表示菌盘、使用复方精油喷雾3次、使用普通市售抗菌喷雾3次、精油洗手液3次,抑菌直径越大(阴影面积越大),即杀菌效果越好,从测试图可以清晰看出,复方精油杀死所有细菌,精油洗手液次之,而市售的抗菌喷雾对超级细菌基本没有效果;而后两个培养皿分别用单方精油牛至、柠檬、松红梅、罗文莎叶、茶树和普通抗菌软膏进行实验,从抑菌直径可以看出,抑菌效果从大到小分别是牛至、松红梅、茶树、罗文莎叶、柠檬、市售软膏。


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耙塔尔等人也对超级细菌做了实验研究,表格里分别表示松红梅和茶树对抗不同细菌的用量结果。这些实验都表明了,精油对抗超级细菌是非常有效的,而也成为了专家学者研究的一个新的热点,


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