驻极体对大肠杆菌的影响研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-00010

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (26): 55-61.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-00010

驻极体对大肠杆菌的影响研究

徐民孜¹(), 徐永刚², 白洁², 赵汝男², 杨政¹, 李林葳², 宋艳波³, 刘振宇²()

¹山西农业大学工学院,山西晋中 030801
²山西农业大学信息科学与工程学院,山西晋中 030801
³山西农业大学生命科学学院,山西晋中 030801

收稿日期:2020-04-09 修回日期:2020-06-18 出版日期:2020-09-15 发布日期:2020-09-14
通讯作者: 刘振宇
作者简介:徐民孜,男,1997年出生,湖南衡阳人,硕士,主要从事农业工程研究。通信地址：030801 山西省晋中市太谷区山西农业大学工学院,E-mail：xmzzrn@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目“高压脉冲电场协同效应失活封闭型畜禽舍空气中病原体机制研究”(31772651);省留学科技择优资助项目“高压脉冲电场协同效应失活封闭型畜禽舍空气中病原体机制研究”(K271899003);山西省研究生教育创新项目“电场对抗生素与菌耦合机制的影响研究”(2019SY200)

Effect of Electret on Escherichia coli

Xu Minzi¹(), Xu Yonggang², Bai Jie², Zhao Runan², Yang Zheng¹, Li Linwei², Song Yanbo³, Liu Zhenyu²()

¹College of Engineering, Shanxi Agricultural University, Jinzhong Shanxi 030801
²College of Information Science and Engineering, Shanxi Agricultural University, Jinzhong Shanxi 030801
³College of Life Sciences, Shanxi Agricultural University, Jinzhong Shanxi 030801

Received:2020-04-09 Revised:2020-06-18 Online:2020-09-15 Published:2020-09-14
Contact: Liu Zhenyu

摘要/Abstract

摘要：

为了有效防止空气中的大肠杆菌附着在食物等表面对人和动物造成腹泻等肠道疾病。以聚四氟乙烯制作的驻极体薄膜为试材,用控制变量法与理论分析和试验研究相结合的方法测得带负电和带正电的驻极体薄膜对大肠杆菌的影响数据。结果表明：带负电的驻极体薄膜对大肠杆菌的正常生长具有抑制作用,最高抑制率达到70.82%;带正电的驻极体薄膜促进了大肠杆菌的生长,最高促进率达到54.65%。进一步用光学显微镜观察到在带正电的驻极体薄膜下处理后的大肠杆菌菌落生长密集,带负电的驻极体薄膜处理后的菌落生长稀疏。驻极体薄膜对大肠杆菌生长造成影响的机制主要是静电场影响了大肠杆菌分子的膜电位,进而影响大肠杆菌的生长。带负电的驻极体薄膜对大肠杆菌具有良好的抑制作用,可为生产与驻极体灭菌有关的材料提供理论依据。

关键词: 驻极体, 大肠杆菌, 控制变量法, 静电效应, 分形生长

Abstract:

To effectively prevent Escherichia coli in the air from attaching to food and other surfaces which causes intestinal diseases such as diarrhea in humans and animals, the electret film made of polytetrafluoroethylene was used as the test material, and the effects of negatively and positively charged electret film on E. coli were measured by the method of combining the controlled variates with theoretical analysis and experimental research. The results showed that the negatively charged electret film had an inhibitory effect on the normal growth of E. coli, with a maximum inhibition rate of 70.82%; the positively charged electret film promoted the growth of E. coli with a maximum promotion rate of 54.65%. It was further observed with an optical microscope that the colonies of E. coli treated under the positively electret film grew densely, while that treated under the negatively charged electret film sparsely grew. The main mechanism that the electret film influencing the growth of E. coli was that the electrostatic field affected the membrane potential of E. coli molecules, which then affected the growth of E. coli. The negatively charged electret film has a good inhibitory effect on E. coli and the study could provide a theoretical basis for producing materials related to electret sterilization.

Key words: electret, Escherichia coli, control variates, electrostatic effect, fractal growth

中图分类号:

S183

徐民孜, 徐永刚, 白洁, 赵汝男, 杨政, 李林葳, 宋艳波, 刘振宇. 驻极体对大肠杆菌的影响研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(26): 55-61.

Xu Minzi, Xu Yonggang, Bai Jie, Zhao Runan, Yang Zheng, Li Linwei, Song Yanbo, Liu Zhenyu. Effect of Electret on Escherichia coli[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(26): 55-61.

图/表 9

参考文献 25

[1]	Nuc P, Nuc K. Recombinant protein production in Escherichia coli[J]. Postepy Biochem, 2006,52(4):448-456. URL pmid: 17536514
[2]	Raffaelli R M, Paladini M, Hanson H, et al. CHILD CARE-ASSOCIATED OUTBREAK OF ESCHERICHIA COLI O157:H7 AND HEMOLYTIC UREMIC SYNDROME[J]. Pediatric Infectious Disease Journal, 2007,26(10):951-953. doi: 10.1097/INF.0b013e31812571f6 URL pmid: 17901803
[3]	喻华英, 张亮亮. 大肠杆菌生物膜毒力基因的检测[J]. 中国农学通报, 2014,30(8):17-22.
[4]	Von Holy A, Beuchat L R. Vectors and conditions for preharvest contamination of fruits and vegetables with pathogens capable of causing enteric diseases[J]. British Food Journal, 2006,108(1):38-53. doi: 10.1108/00070700610637625 URL
[5]	Robert Anders, Constantinos V. Chrysikopoul. Transport of Viruses Through Saturated and Unsaturated Columns Packed with Sand[J]. Transp Porous Med., 2009,76:121-138. doi: 10.1007/s11242-008-9239-3 URL
[6]	曲志娜, 张颖, 李玉清, 等. 鸡、猪大肠杆菌ESBLs基因型检测及耐药性分析[J]. 中国农学通报, 2013,29(8):50-54.
[7]	Doyle M P, Erickson M C. Summer meeting 2007-the problems with fresh produce: an overview[J]. Journal of Applied Microbiology, 2008,105(2):317-330. doi: 10.1111/j.1365-2672.2008.03746.x URL pmid: 18284485
[8]	Bao J, Zhang X, Zheng J H, et al. Mixed fermentation of Spirulina platensis with Lactobacillus plantarum and Bacillus subtilis by random-centroid optimization[J]. Food Chemistry, 2018,264:64-72. doi: 10.1016/j.foodchem.2018.05.027 URL pmid: 29853406
[9]	卢军, 朱联旭, 李春梅. 食品微生物检验洁净室紫外线灭菌效果考察[J]. 食品安全导刊, 2019(9):175-176.
[10]	夏钟福. 驻极体[M]. 北京: 科学出版社, 2001: 1-319.
[11]	聂芳菲, 谢宏彬, 李琪. 驻极体静电理疗膜用于自体脂肪移植的动物实验研究[J]. 中国美容整形外科杂志, 2018,29(3):177-179,197.
[12]	朱煊, 陈钢进, 李超, 等. 极化方式对三明治型驻极体静电场性能的影响[J]. 杭州电子科技大学学报:自然科学版, 2019,39(1):81-85,90.
[13]	崔黎丽, 江键, 王振中, 等. 驻极体对金黄色葡萄球菌抑菌作用的观察[J]. 中国医学物理学杂志, 1997(4):4-6.
[14]	郝岚, 张明利, 江键, 等. 驻极体对金黄色葡萄球菌感染创面影响的实验研究[J]. 实用美容整形外科杂志, 1997(3):12-14.
[15]	田涛, 郝丽梅, 吴金辉, 等. 聚丙烯纤维驻极体过滤材料的抗菌性能研究[J]. 中国消毒学杂志, 2010,27(3):268-270,272.
[16]	方舟, 郭劼, 张晓青. 氟聚合物复合膜驻极体对大肠杆菌的抑制作用[J]. 功能材料, 2013,44(S1):75-78.
[17]	Lee S B, Cho H J, Ha Y M, et al. Enhancing the durability of filtration the ultrafine aerosol by electrospun polymer filter containing quaternary ammonium moiety[J]. Polymer, 2017,121:211-216. doi: 10.1016/j.polymer.2017.06.026 URL
[18]	李剑东, 王智超, 邓高峰, 等. 驻极体空气过滤材料消静电实验研究[J]. 洁净与空调技术, 2014(1):13-15.
[19]	崔黎丽, 苑旺, 梁媛媛, 等. 驻极体外静电场对猪胰岛素结构和介电特性的影响[J]. 高电压技术, 2017,43(8):2464-2469.
[20]	时原. TSDC法研究聚乙烯基吡咯烷酮驻极体的电荷存储性能[J]. 应用化工, 2018,47(4):730-732,736.
[21]	杜琳, 张有忱, 杨卫民, 等. 熔体微分静电纺聚丙烯空气驻极体滤膜的制备及其性能[J]. 纺织学报, 2018,39(10):12-17.
[22]	路俊虎, 金磊, 高世桥, 等. 基于驻极体静电俘能器的优化设计与实验测试[J]. 工程科学学报, 2018,40(4):492-499.
[23]	Weitz D A, Huang J S, Lin M Y, et al. Limits of the fractal dimension for irreversible kinetic aggregation of gold colloids[J]. Physical Review Letters, 1985,54(13):1416-1419. doi: 10.1103/PhysRevLett.54.1416 URL pmid: 10031026
[24]	邓永宏, 毛伟. 酶底物法检测生活饮用水中大肠菌群的探讨[J]. 预防医学情报杂志, 2016,32(1):12-15.
[25]	Zhang Z, Buffle J. Multi-method Determination of the Fractal Dimension of Hematite Ag gregates[J]. Colloids and Surfaces A, 1996,107(1):175-187. doi: 10.1016/0927-7757(95)03344-0 URL

例数	消毒前/V	消毒后/V
5	-500±10	-500±12
5	-1500±11	-1500±10
5	-2500±5±8	-2500±8
5	500±9	500±11
5	1500±13	1500±10
5	2500±14	2500±5

例数	消毒前/V	消毒后/V
5	-500±10	-500±12
5	-1500±11	-1500±10
5	-2500±5±8	-2500±8
5	500±9	500±11
5	1500±13	1500±10
5	2500±14	2500±5

膜电位/V	例数	菌落数/CFU
膜电位/V	例数	6 h	24 h
-500	3	0	0
-1500	3	0	0
-2500	3	0	0
500	3	0	0
1500	3	0	0
2500	3	0	0

膜电位/V	例数	菌落数/CFU
膜电位/V	例数	6 h	24 h
-500	3	0	0
-1500	3	0	0
-2500	3	0	0
500	3	0	0
1500	3	0	0
2500	3	0	0

膜电位/V	例数	菌落数/ CFU
膜电位/V	例数	6 h	12 h	18 h	24 h
0	6	168±12	326±10	522±15	769±20.5
-500	6	142±7	150±8	468±16	712±21
-1500	6	126±8.5	122±4	324±10.5	469±16.5
-2500	6	115±5	95±3.5	258±6	372±13
500	6	180±13.5	393±12	635±10.5	934±16.5
1500	6	269±16	486±23	783±31.5	1028±30.8
2500	6	215±17.5	438±27	706±29	968±21.5

驻极体对大肠杆菌的影响研究

Effect of Electret on Escherichia coli

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 9

参考文献 25

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

关于本刊

作者中心

审者中心

在线期刊

联系我们

电位/V	次数
电位/V	杀菌率1	杀菌率2	杀菌率3	杀菌率平均值
-2500	-68.83%	-72.77%	-70.85%	-70.82%
-1500	-60.12%	-64.88%	-62.56%	-62.52%
-500	-50%	-57.74%	-53.98%	-53.91%
500	28.16%	23.39%	20.50%	24.02%
1500	59.08%	55.80%	49.07%	54.65%
2500	47.15%	40.32%	43.35%	43.61%

[1]	刘大丽,李林,王锦霞,马龙彪,鲁振强. 能源甜菜BvGST基因在大肠杆菌体内对镉逆境的应答特性分析[J]. 中国农学通报, 2019, 35(36): 116-121.
[2]	刘大丽,马龙彪,鲁振强. 过量表达OsCATb提高大肠杆菌对不同重金属逆境胁迫的耐受性[J]. 中国农学通报, 2018, 34(34): 36-41.
[3]	朱春华,黄瑜,刘斌琼,陈珍,陈翠腾. 致蛋鸡输卵管炎的大肠杆菌分离及特性分析[J]. 中国农学通报, 2016, 32(14): 17-20.
[4]	郭庆勇,南海辰,夏利宁,苏战强,戴小华. 新疆伊犁某牛场不同生长期牛粪源大肠杆菌耐药性调查[J]. 中国农学通报, 2015, 31(2): 27-30.
[5]	罗惟,陈敏,陈安均,董维,侯晓艳,蒲彪,敖晓琳. 基于生长预测模型研究温度对鲜切苹果中大肠杆菌和沙门氏菌生长的影响[J]. 中国农学通报, 2015, 31(11): 170-176.
[6]	喻华英李启峰. 大肠杆菌生物膜的筛选及生长曲线测定[J]. 中国农学通报, 2014, 30(5): 23-27.
[7]	底丽娜,南海辰,夏利宁,王谨. 新疆牛羊源耐药大肠杆菌β-内酰胺酶及16S rRNA甲基化酶基因检测[J]. 中国农学通报, 2014, 30(35): 87-92.
[8]	周琰冰赵鑫荟艾启俊. 三种中草药对大肠杆菌的抑制作用及机理初探[J]. 中国农学通报, 2014, 30(21): 294-300.
[9]	刘玉涛吴学敏陈如敬王隆柏车勇良庄向生严山周伦江. 福建省鸡源大肠杆菌的分离鉴定及药敏试验[J]. 中国农学通报, 2014, 30(2): 65-68.
[10]	曲志娜张颖李玉清李梁梁王娟黄秀梅刘焕奇. 鸡、猪大肠杆菌ESBLs基因型检测及耐药性分析[J]. 中国农学通报, 2013, 29(8): 50-54.
[11]	王慧王亮殷中琼李福杏. 正交法优选中药复方“加味白头翁散”[J]. 中国农学通报, 2011, 27(26): 73-78.
[12]	董世山徐倩倩马利芹张晓利王丽叶霍晓青褚军薛晓阳陈立功秦建华. 白头翁素对PRV、E.coli混合感染性腹泻肠道超微结构的影响[J]. 中国农学通报, 2010, 26(19): 13-17.
[13]	王宝杰,蔡兰芬. 潍坊地区肉鸡致病性大肠杆菌的血清型鉴定及药敏试验[J]. 中国农学通报, 2009, 25(7): 22-25.
[14]	刘焕奇,崔雪志,马凤龙. 重组胸腺素α1在大肠杆菌中的表达[J]. 中国农学通报, 2009, 25(7): 30-32.
[15]	卢从德王代钢杨金宏禚苏. 高效表达dsRNA大肠杆菌BL21 RNase Ⅲ- 的构建[J]. 中国农学通报, 2009, 25(22): 0-0.