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抗菌塑料真的可以抗病毒嗎？是否對新冠病毒有抑制作用？
發布時間：
2021-11-17 17:31
來源：
【錦湖日麗看塑界】自媒體公眾號
時下，抗菌塑料成為熱點話題。似乎不管空調、洗衣機、還是冰箱，使用抗菌塑料，就可以安全無憂了。
那么，抗菌塑料真的可以抗病毒嗎？是否對新冠病毒有抑制作用？
談到這個問題，我們首先要搞清楚細菌和病毒之間的區別，才能對抗菌塑料的功效有更深刻的理解。
常見的致病性微生物，除了病毒和細菌，還有霉菌。下面，我們就探討一下，這三類微生物有哪些區別？
致病微生物 | 病毒 | 細菌 | 霉菌（屬于真菌） |
結構組成 | 非細胞型微生物，只有核酸和蛋白質 | 具有細胞壁的原核生物，無細胞核，無膜狀胞器 | 具有細胞壁的真核生物，有細胞核，完整細胞器 |
繁殖方式 | 寄生繁殖，利用宿主的物質和能量 | 無性二分裂方式 | 有性孢子繁殖或無性繁殖 |
尺寸 | 小，納米級，需要電子顯微鏡觀察 | 中，微米級，顯微鏡下可觀察 | 大，微米級，顯微鏡下可觀察 |
生存方式 | 不能單獨生存，需借助寄主細胞 | 可單獨生存 | 可單獨生存，喜溫暖潮濕環境 |
典型代表或導致的疾病 | 新冠病毒，SARS，MERS，HPV等 | 破傷風、傷寒、肺炎、肺結核等 | 灰指甲，腳氣，皮膚病，霉菌性炎癥等 |
01 病毒
病毒算是最簡單的生物體了，簡單到“令人發指”的程度，只有一層柔軟的蛋白質包裹著一般不超過15個片段的基因，個頭特別小，基督教的重大問題“一個針尖上能站多少個天使？”我不知道，但我知道能站5億個病毒。
病毒至少在1.5億年前就存在地球上了，是介于生物和非生物中間的一種生命體，非常佛系。
病毒遇到宿主細胞，就利用宿主細胞的物質和能量不斷重復吸附、進入、復制、裝配、釋放子代病毒的循環過程。離開宿主后，病毒就會死亡，失去感染性，但需要注意的是，飛沫、鼻涕等可能含有病毒生存所需的活體細胞，所以其中的病毒還能存活一段時間。
病毒繁衍后代，不需要約會，不需要彩禮，也不需要入洞房，就自己復制自己玩兒，真是深刻領會了“大道至簡”的精髓！
病毒結構簡單，繁殖方式也簡單，所以常用的抗菌機理對它一般是沒有作用的，比如抗菌常用的抗生素主要是破壞細菌的細胞壁，而病毒沒有細胞壁，所以抗生素對病毒束手無策。
銀離子抗菌劑具有廣譜殺菌性，對一些病毒有一定的抑制作用。
論文《SARS冠狀病毒和其他微生物在一些金屬催化劑表面的高效和快速滅活》證明Ag/氧化鋁可以滅活SARS冠狀病毒；
論文《納米銀對流感病毒H3N2滅活作用的探討》證明銀可以殺死流感病毒H3N2。
目前尚未有報道銀系抗菌劑對COVID-19新型冠狀病毒有殺滅作用，只是根據原理猜測可能性。
雖然抗病毒和抗菌防霉并不是一回事兒，但是抗菌劑、防霉劑這些材料的開發是很有必要的，因為細菌和霉菌在我們生活中非常常見，也會導致一些嚴重的疾病。
02細菌
細菌是比病毒“相對高級”一些的原核生物，沒有完整細胞核，可以從自然界獲取物質和能量，能獨立生存。它以無性二分裂方式繁殖，就好比一條蚯蚓從正中間斷掉，成為兩條新的蚯蚓。
細菌一般根據形狀，分為三類：球菌，桿菌，螺旋菌。看上去還挺萌的是不是？
 |  |  |
| 金黃色葡萄球菌（左） | 大腸桿菌（中） | 幽門螺旋菌（右） |
細菌的生存和繁殖能力也很強，其致病性主要有以下幾種方式：
1 | 吸附：細菌能以它表面的特殊成分和結構附著于寄主體表或各器官的上皮粘膜。 |
2 | 侵入機體：分三種不同現象： |
3 | 在體內繁殖：細菌在體內繁殖，要求適合它生長的營養條件和抵抗寄主的能力。 |
| 4 | 擴散蔓延：某些細菌能產生可溶性物質，分解結締組織基質中的透明質酸，造成皮下擴散。 |
| 5 | 產生毒素：有外毒素和內毒素兩類。 |
而抗菌劑主要是通過阻斷細菌繁殖而起作用，抗菌劑的主要分類及優缺點如下：
分類 | 無機抗菌劑 | 有機抗菌劑 | 天然抗菌劑 |
種類 | 納米銀、金屬離子及其氧化物 | 季銨鹽、雙胍、酚類等 | 殼聚糖、甲殼素等 |
優點 | 耐溫、時效長、不產生耐藥性 | 見效快 | 無毒 |
缺點 | 成本高 | 時效短、耐熱差、毒性 | 提取困難、耐熱差 |
無機的銀離子抗菌劑具有廣譜殺菌、安全性高、熱穩定性好、不易產生耐藥性等優點，已在醫療、衛浴、廚房、電器等領域得到了廣泛的應用。其抗菌機理主要是使細菌細胞失活，途徑如下：
1、與細胞壁肽聚糖反應，造成細菌功能障礙，最終導致細胞壁破裂；
2、與蛋白質中的巰基結合，形成硫化物，使其無法分裂；
3、作為催化活性中心激發電子，使氧分子形成活性氧自由基，破壞細菌結構；
4、金屬離子破壞遺傳物質堿基對，抑制繁殖；
對人們來說，可能接觸到致病性細菌的場所有馬桶蓋、冰箱、空氣凈化器等，這些領域采用抗菌材料是很有必要的。
03霉菌
霉菌屬于真菌的一種，是一種真核生物，可通過有性孢子繁殖或者無性繁殖。霉菌的特點是菌絲體較發達，常出現的形狀也是“毛茸茸的”，一般帶有白、褐、綠、黃等顏色。
 |  |  |
| 臭豆腐 白色毛霉 | 橘子 綠色青霉 | 大米 黃色曲霉 |
霉菌有的使食品轉變為有毒物質，有的可在食品中產生毒素，即霉菌毒素。霉菌對人體有很大危害，可致神經和內分泌紊亂、免疫抑制、致癌致畸、肝腎損傷、生殖障礙等。
防霉劑也分為無機、有機和天然三大類，各自優缺點如下：
分類 | 無機防霉劑 | 有機防霉劑 | 天然防霉劑 |
種類 | 次氯酸、碘化物、氧化鋅等 | 苯甲酸鈉、苯并咪唑等雜環化合物 | 血清蛋白、大蒜素、桂皮油等 |
優點 | 時效長 | 廣譜性、效果好 | 無污染、健康 |
缺點 | 穩定性或效果稍差 | 部分有毒 | 160-180℃分解 |
殺滅霉菌主要也是使細胞失活或者切斷其傳播途徑，失去繁殖能力。使細胞失活的途徑如下：
1、強氧化作用；
2、抑制蛋白質的合成,使菌體凝固；
3、抑制真菌細胞膜組分麥角固醇的合成而使霉菌失活；
4、使代謝機能受阻,抑制產孢或孢子萌發；
一般溫暖潮濕環境中的產品要具有防霉功能，比如空調蒸發器、排水管、冰箱密封條等。
04 抗菌塑料的評估
可以看到，抗菌和防霉有相同的地方，也有不同，抗菌塑料一般具有一定的防霉效果，所以通常未作明確區分。
抗菌塑料抗菌評估方式：在其表面培養金黃色葡萄球菌和大腸桿菌來測試。
標準號 | 標準號 | 實驗細菌種類 | 抗菌要求 |
ISO22196 | 塑料制品表面抗菌性能評價方法 | 金黃色葡萄球菌 | 相關方商定 |
JIS Z2801 | 抗菌塑料抗菌性能檢測方法及抗菌效果 | 同上 | 抗菌活性值 |
GB/T 31402 | 塑料表面抗菌性能檢測方法 | 同上 | 相關方商定 |
JC/T 939 | 建筑用抗菌塑料管抗細菌性能 | 同上 | ＞99% |
GB 21551.2 | 家用和類似用途電器……凈化功能抗菌材料的特殊要求 | 同上 | ≥90% |
菌活性值R=2時，相當于抗菌率為99%，R=3時，相當于99.9%，一般認為抗菌率達到99%時具有較強的抗菌效果。
而防霉測試一般是讓霉菌在28℃，RH（90±5）%條件下，培養28天，檢測其生長面積來評估。
標準號 | 標準號 | 實驗霉菌種類 | 防霉要求 |
ISO 846 | 塑料微生物作用的評價 | 黑曲霉、繩狀青霉、綠粘帚霉、球毛殼霉、宛氏擬青霉 等 |
_ |
JIS Z 2911 | 抗霉性試驗方法 | 黑曲霉、繩狀青霉、綠粘帚霉、球毛殼霉、宛氏擬青霉 | 0級或1級 |
ASTM G21 | 合成聚合物材料防霉性能 | 黑曲霉、繩狀青霉、綠粘帚霉、球毛殼霉、出芽短梗霉 | |
GB 21551.2 | 家用電器抗菌材料的特殊要求 | 黑曲霉、繩狀青霉、綠粘帚霉、球毛殼霉、宛氏擬青霉、土曲霉 | |
GB 24128 | 塑料防霉性能試驗方法 | 黑曲霉、繩狀青霉、綠粘帚霉、球毛殼霉、出芽短梗霉 |
28℃，RH（90±5）%條件下，培養28天，判斷標準如下 | |
0級 | 50倍顯微鏡下觀察未見生長 |
1級 | 內眼可見，但生長面積＜10% |
2級 | 輕度生長，生長面積在10-30% |
3級 | 中度生長，生長面積在30-60% |
4級 | 嚴重生長，生長面積＞60% |
只有防霉要求達到0級或1級，才表示該塑料具有一定的防霉效果。
目前，抗菌及防霉材料主要在廚衛、家電等領域有應用，在汽車中較少。
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