一种定向灭活阿米巴体内细菌的方法及其应用技术

本发明专利技术属于饮用水消毒技术领域，具体涉及一种定向灭活阿米巴体内细菌的方法及其应用，本发明专利技术以磷化铁(FeP)作为灭活剂，通过磷化铁活化过硫酸盐产生活性自由基，该活性自由基可以穿透阿米巴的细胞壁，从而能够有效灭活阿米巴体内携带的致病菌，且不会对阿米巴本身造成多大损害。经检测表明，采用本发明专利技术方法处理携带细菌的阿米巴，30min的杀菌率达99.9％，180min的杀菌率达到99.99％，但是对阿米巴本身并没有太过于显著的灭活能力，说明本发明专利技术方法具有高效的灭活阿米巴体内细菌的效果，能够达到定向灭活阿米巴体内致病菌的目的，可应用于饮用水消毒。于饮用水消毒。于饮用水消毒。

【技术实现步骤摘要】
一种定向灭活阿米巴体内细菌的方法及其应用


[0001]本专利技术属于饮用水消毒
，具体涉及一种定向灭活阿米巴体内细菌的方法及其应用。

技术介绍

[0002]阿米巴(Amoeba)是一种可以通过伸长和缩回伪足来进行移动和捕食的单细胞真核生物，广泛分布于水、土壤等生境中。最近的研究表明，在家庭自来水和饮用水网中都发现了阿米巴的存在。阿米巴作为原生生物的重要类群之一，主要以细菌为食，通过与人体吞噬细胞类似的作用将细菌吞入体内。但随着细菌的进化和发展，一些细菌形成了可以躲避阿米巴捕食的机制，这些细菌可以在阿米巴体内存活，与阿米巴形成共生的关系。因此，阿米巴可以作为其他微生物(如细菌、真菌和病毒)的环境载体，其中许多是人类病原体。更有甚者，一些致病菌或病毒通过阿米巴携带的形式而进入体内，并保持活性和毒性，从而给饮用水的安全带来潜在的风险和威胁。
[0003]伯克氏菌属(Burkholderia)属于β
‑
变形菌，广泛分布在环境中，该属的一些物种具有致病性，如B.pseudomallei和B.mallei这两种是动物和人类的病原体。伯克氏菌与阿米巴的共生系统广泛存在并分布于水、土壤等生境中。
[0004]研究表明，阿米巴具有极强的耐受性，可以形成坚硬厚实的孢子来躲避严酷的环境。因而在饮用水消毒阶段可以成功从传统的灭活工艺中逃脱，而躲藏在阿米巴体内的致病菌或病毒也常常因此“搭上便车”而躲过灭活处理。在近期的实验研究中发现，活的和失活的阿米巴孢子均能保护其体内的细菌免于饮用水消毒过程的灭活处理。而一些常用的传统水消毒技术(如紫外消毒、氯消毒、二氧化氯消毒等)主要是针对于单一的致病菌污染，却不能有效灭活躲藏在阿米巴体内的细菌。这使得这些可以被阿米巴庇护在体内的致病菌成为饮用水安全的新挑战，为饮用水安全带来了不可忽视的风险威胁。因此，寻找可以有效灭活躲藏在阿米巴体内的致病菌的灭活技术尤为重要和迫切。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提出了一种定向灭活阿米巴体内细菌的方法，该方法可以实现高效、定向灭活阿米巴体内携带的致病菌，且不会对阿米巴本身造成多大伤害，可应用于饮用水消毒。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]本专利技术提供了一种定向灭活阿米巴体内细菌的方法，即，将含阿米巴溶液的阿米巴孢子浓度调整为2
×
105～2
×
106个/mL，然后加入磷化铁和过硫酸钾，经搅拌后即可灭活阿米巴体内的细菌。
[0008]优选地，所述磷化铁的制备方法为：将氯化铁、硫酸钠和磷酸氢二钠同时溶解后置于180～200℃下水热反应10～12h，经过滤、洗涤、干燥后得到α
‑
Fe2O3，然后往α
‑
Fe2O3中加入次磷酸钠充分研磨，研磨后置于300℃～400℃下煅烧2h，最后经研磨、洗涤和干燥即得磷
化铁。
[0009]本专利技术利用地球环境中广泛存在的赤铁矿(a
‑
Fe2O3)作为前驱体，采用低温磷化技术，制备出具有高活性的磷化铁。经研究发现，FeP中的Fe除了Fe
2+
，还带有丰富的正电荷(Fe
δ+
，0<δ+<2)。此外，FeP中的P带有部分负电荷(P
γ
‑
,
‑
1<γ
‑
<0)。因此，FeP中的Fe和P都可以高效活化过硫酸盐，从而产生大量的活性自由基(SO4‑
和
·
OH)。而产生的活性自由基能够穿透阿米巴的细胞壁进入阿米巴里面，因此能够有效灭活阿米巴体内携带的致病菌。
[0010]进一步地，所述氯化铁、硫酸钠、磷酸氢二钠的浓度分别为40mM、1.1mM、0.36mM。
[0011]进一步地，所述次磷酸钠与α
‑
Fe2O3的质量比为1～6：1。具体地，所述次磷酸钠与α
‑
Fe2O3的质量比为6：1。
[0012]进一步地，所述水热反应的温度为200℃，时间为12h。
[0013]进一步地，所述煅烧为400℃煅烧2h。
[0014]优选地，所述磷化铁的投加量为0.1～0.4g/L。具体地，所述磷化铁的投加量为0.4g/L。
[0015]优选地，所述过硫酸钾的投加量为2.0～3.2g/L。具体地，所述过硫酸钾的投加量为3.2g/L。
[0016]优选地，所述搅拌的转速为200
‑
400转/分钟，搅拌的温度为25℃。
[0017]优选地，当需要往含阿米巴溶液中添加溶液调整阿米巴孢子浓度时，添加的溶液采用KK2缓冲溶液，每升缓冲液含2.25g KH2PO4+0.67g K2HPO4，且溶液的pH值为7.0。
[0018]本专利技术还提供了上述的定向灭活阿米巴体内细菌的方法在饮用水消毒中的应用。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]本专利技术提供一种定向灭活阿米巴体内细菌的方法，以磷化铁(FeP)作为灭活剂，通过磷化铁活化过硫酸盐产生活性自由基，该活性自由基可以穿透阿米巴的细胞壁，从而能够有效灭活阿米巴体内携带的致病菌，且不会对阿米巴本身造成多大损害。经检测表明，采用本专利技术方法处理携带细菌的阿米巴，30min的杀菌率达99.9％，180min的杀菌率达到99.99％，但是对阿米巴本身并没有太过于显著的灭活能力，说明本专利技术方法具有高效的灭活阿米巴体内细菌的效果，能够达到定向灭活阿米巴体内致病菌的目的，可应用于饮用水消毒。
附图说明
[0021]图1为磷化铁的X射线衍射图(a)和扫描电镜图(b)；
[0022]图2为磷化铁灭活阿米巴(a)以及阿米巴体内细菌(b)的效率图；
[0023]图3为磷化铁产生活性自由基的EPR图；
[0024]图4为携带细菌的阿米巴在磷化铁灭活前(a)后(b)的透射电镜图。
具体实施方式
[0025]下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0026]下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的试
unit)计数，根据以下公式得到样品中存活的阿米巴的个数：
[0040][0041]N
t
——取样时间t时刻样品中存活的个数，单位个/mL；
[0042]N0——取样时间0时刻样品中存活的个数，单位个/mL；
[0043]n
t
——取样时间t时刻在稀释后涂布在平板上的单菌落个数；
[0044]x——对应n
t
的稀释次数；
[0045]n0——取样时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定向灭活阿米巴体内细菌的方法，其特征在于，将含阿米巴溶液的阿米巴孢子浓度调整为2
×
105～2
×
106个/mL，然后加入磷化铁和过硫酸钾，经搅拌后即可灭活阿米巴体内的细菌。2.根据权利要求1所述的一种定向灭活阿米巴体内细菌的方法，其特征在于，所述磷化铁的制备方法为：将氯化铁、硫酸钠和磷酸氢二钠同时溶解后置于180～200℃下水热反应10～12h，经过滤、洗涤、干燥后得到α
‑
Fe2O3，然后往α
‑
Fe2O3中加入次磷酸钠充分研磨，研磨后置于300℃～400℃下煅烧2h，最后经研磨、洗涤和干燥即得磷化铁。3.根据权利要求2所述的一种定向灭活阿米巴体内细菌的方法，其特征在于，所述氯化铁、硫酸钠、磷酸氢二钠的浓度分别为40mM、1.1mM、0.36mM。4.根据权利要求2所述的一种定向灭活阿米巴体内细...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡卓锋，舒龙飞，郑宁超，何祯珍，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：