低温等离子体下的组合效应具有协同杀菌作用

中科院合肥物理科学研究院(HFIPS)黄青教授课题组近日证明，低温大气等离子体(CAP)与等离子体活化水(PAW)组合具有协同杀菌作用。相关研究成果发表在《化学工程》杂志上。

近年来，研究人员对非热等离子体微生物消毒杀菌的机理和应用进行了一系列研究。

在本研究中，他们提出依次使用CAP和PAW灭活两种典型真菌(酿酒酵母和黄曲霉)，并研究了CAP、PAW以及CAP和PAW组合的杀菌机制。

据研究人员称，这种组合表现出协同作用，可有效提高杀菌效率。为了阐明这种协同机制，他们进一步研究了CAP或PAW产生的活性氧和氮(RONS)(·OH,1O2,H2O2,ONOO-,NO2-,NO3-)，特别是考察了两种处理方法下细胞内各种RONS(·OH、1O2、H2O2、NO、ONOO-)的变化。

当单独使用CAP时，·OH和1O2可通过破坏壁和膜结构导致真菌失活。

虽然单独使用PAW处理不能直接导致壁和膜损伤，但它可以使真菌处于可存活但不可培养的状态(VBNC)。

“CAP和PAW联合治疗的协同效应是我们想要的，”黄庆教授说。

在CAP处理的第一阶段，真菌的壁和膜结构被破坏。在随后的PAW处理中，更多的1O2和ONOO-进入细胞，对线粒体和能量代谢系统造成不可逆的损害，从而导致真菌失活。

本研究提供了一种将CAP与PAW结合使用以提高真菌微生物杀灭效率的替代方法。