常壓大氣電漿對於不同微生物之抑制效果
學生姓名:
顏薏貞
學 號:
10732010
學期:
108上
摘 要:
微生物的抗藥性問題已經成為人類健康和環境的一大威脅,目前人們正在尋找一替代方案,例如紫外線和化學藥劑消毒法,但卻有時間長與藥劑殘留的問題。相較於上述方式,食品與生醫上常用的非熱電漿 (Non-thermal plasma, NTP) 具有解決抗藥性問題的潛力。因此本研究目的為探討 NTP 對於微生物之抑制效果及其機制,包含處理時間、電漿噴頭與樣品之距離、氣體組成及微生物種類。隨處理時間自 120 s 增加至 180 s,對於革蘭氏陽性菌 (Enterococcus faecalis)、陰性菌 (Pseudimonas aeruginosa) 與酵母菌 (Candida albicans) 的抑制效果皆越佳,抑制圈大小約分別增加 40、25 與 13 mm2,且對電漿的敏感程度為 E. faecalis > P. aeruginosa > C. albicans,其中半衰期長之活性物質為主要的抑制物,如 O3,其可藉由對細胞壁/膜與細胞內部造成蝕刻損傷與氧化壓力傷害。而在抑制 Penicillium digitatum 孢子方面,量化的結果指出,在 2.1 × 1019 23 - 1.0 × 1020 cm-2 劑量下的 O(3Pj) 即會使細胞內出現氧化降解的現象,並隨 O(3 24 Pj) 含量增加,降解程度提升,而在劑量 1.0 × 1020 25 cm-2 以上則會破壞細胞內膜狀構造。而針對 Bacillus孢子的殺滅,以氣體組成 Ar 與 Ar + 0.2 vol.% N2 + 0.135 vol.% O2 兩組處理孢子有相似的結果,係由於前者有較多的活性物質如活性氧與活性氮 (reactive oxygen and nitrogen species, ROS & RNS),後者則有較強的 UV 光。這些研究結果顯示常壓大氣電漿對於微生物抑制是有效且具有應用潛力的。
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