预防性处理非生物表面的生物学方法技术

预防性处理家用或医用环境中非生物表面的方法，所述方法使用含有芽孢杆菌属革兰氏阳性非致病菌的混合物的水溶液，在所述非生物表面上形成生物膜，其中施用方法促进疏水相互作用和流体流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过使用芽孢杆菌属的革兰氏阳性非致病菌预防性处理表面的生物 学方法。具体地，本专利技术涉及将这些非致病菌作为生物膜施用到非生物表面的方法，以保 持所述表面不含有沙门氏菌(Salmonella)、李斯特菌(Listeria)、大肠杆菌(E. coli)、金 黄色葡萄球菌Staphylococcus)等致病菌。
技术介绍
现有技术中一种公知的方法是使用消毒剂使表面不含有细菌。过氧化氢是一种代 替含氯产品的氧漂白剂，其使用仍然有缺点，即含有约0. 2%的难降解磷酸盐。广泛使用化学消毒剂的风险是致病菌会产生耐受性。这将显著降低这些物质的作 用。另外，由于致病菌会发生突变而适应新的环境，因此会更加难以控制。另一方面，根据W000/63338，另一已知的方法是使用细菌孢子与消毒季铵盐以及 表面活性剂的组合来清洁硬表面。W097/25865描述了含有细菌以及ft~0Xel、EDTA和IPA的 混合物的清洗剂。W002/33035描述了另一种清洗组合物，其由表面活性剂、非致病菌、水、降解酶和 酶活化剂组成。另外，FR2855181涉及具有抗菌作用的去污剂，其由乳杆菌属(LactcAaciIlus genus)细菌与阴离子和/或离子表面活性剂组成。上述组合物旨在通过清洗或消毒表面来除去致病菌。
技术实现思路
因此，本专利技术目的在于使家用或医用环境的非生物表面不含有沙门氏菌、李斯特 菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病菌，从而克服上述缺陷。芽孢杆菌属革兰氏阳性非致 病菌在待处理的非生物表面上形成微栖息环境(microhabitat)后，会形成不利于致病菌 和有害菌的环境。表面主要是指致病菌落形成风险较高，从而增加了人类感染风险的场所。另外，表 面也涉及其上形成有非致病菌生物膜的非生物惰性载体。因此本专利技术只涉及家用或医用环 境中的载体。本专利技术涉及的生物膜由芽孢杆菌属的非致病革兰氏阳性菌组成，这些芽孢杆菌通 常被认为是无害的微生物(GRAS)。取决于待处理的表面，可使用熟知的技术将这些在水溶 液中的细菌施用到相应的非生物表面。因此本专利技术第一个优点在于没有除去致病菌，但是 通过革兰氏阳性非致病菌的微栖息环境而夺取了环境中用于这些致病菌的营养基质，从而 显著降低了耐受的风险。本专利技术另一优点在于仅使用了生物试剂。这防止了向环境中释放有害的产物，从 而避免了与任何有害物质的接触。取决于待处理的表面和溶液的性质，可以以合适的分散技术施用溶液，这是本发 明的第三个优点。在表面上形成生物膜使得革兰氏阳性非致病菌自发地迅速增殖，有利于本专利技术的 医学和经济价值。这是本专利技术最后一个优点。以下将详细说明本专利技术。具体实施方式本专利技术由向非生物表面施用生物膜的方法组成。生物膜是形成于载体上的、密集 的微生物多细胞群落。已知枯草芽孢杆菌可形成这样的生物膜。细胞的趋氧性促使生物膜 形成于气/液交界处。在金属上使用这样的生物膜来防止腐蚀是现有技术的已知方法。枯草芽孢杆菌分泌一种细胞外脂肽表面活性剂，即枯草菌表面活性肽 (surfactin) 0这可通过群体感应来调节。因此，枯草芽孢杆菌生物膜基质主要由蛋白质组 成。非致病菌产生聚合物基质。该细胞外聚合物基质确保这些非致病菌的耐受性不受 到影响。大体上，生物膜的形成包括两个主要步骤。第一个步骤是使非致病菌与非生物表 面相接触。此阶段的主要特征在于非特异性的疏水性相互作用。将含有革兰氏阳性非致病 菌的水溶液靠近相应的非生物表面，两者距离优选小于1 μ m，非致病菌会由于静电力、范德 华力和液力(hydrodynamic force)等各种力而粘附到表面上。另一方面，立体位阻、温度 以及细菌和非生物表面的电荷也起作用。但是，疏水性是最重要的因素。Husmark U.禾口Runner U. (Appl. Bacteriol. , 1990 Oct ；69 (4) :557-62)己经研 究了在各种条件，例如极性、PH和离子浓度下的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)孢子。由于革兰氏阳性非致病菌包含在水溶液中，流体在非生物表面上液力流动促进了 趋化性。在第二阶段，形成了菌表多糖(exopolysaccharide)基质，即多糖-蛋白质复合物 (glycocalyx)。此菌表多糖完全被水溶液水合。在此阶段，有机和无机分子在生物膜中扩散。由于本专利技术在于一些芽孢杆菌属菌株，代谢副产物及形成的微栖息环境也确保了 更好的自发生长，并且通过配位体也促进了表面粘附。基于群体的密度，群体感应可改变细菌的行为。当获得了所谓的“群体”时，信号 分子会指示群体需要改变。对于本专利技术，群体感应具有双重作用。非致病革兰氏阳性菌可在惰性非生物载体 上迅速地扩大其群体，从而形成生物膜。致病菌会接受到此载体不再适合栖息的信号，因此 会离开此表面。换言之，尽快地提高革兰氏阳性非致病菌在相应非生物表面上的群体密度是重要 的。如果芽孢杆菌属革兰氏阳性非致病菌的群体密度足够高，则营养物质的缺乏是指示致 病菌不去侵占相应表面的信号。非生物表面被理解成家用和医用环境中存在的表面。例如，由塑料制成的非生物 表面或具有塑料涂层的表面。与本专利技术有关的金属非生物表面仅存在于家用和医用环境，并且涉及在所述环境中的金属器皿，以保持这些表面不含有致病有害菌。例如，但不局限 于，门把手、水龙头、柜子等。但是，这些金属表面不涉及任何腐蚀风险。将含有芽孢杆菌属革兰氏阳性非致病菌的水溶液施用到非生物表面，以获得细菌 与非生物表面之间的疏水力。可通过雾化、熏蒸、喷涂、刷涂、覆盖(cloth)等施用混合物。 可通过设置在靠近待处理表面的雾化装置自动完成雾化。该雾化装置可以是具有自动雾化 的泵机构或电子装置。但是，重要的是使非致病菌尽可能地靠近表面，以及促使流体流动。 根据可能的方法，以水预处理非生物表面直到薄膜形成。随后施用含有非致病菌的水性混 合物。该方法促进流体流动。含有革兰氏阳性非致病菌混合物的水溶液由解淀粉芽孢杆菌 (Bacillusamyloliquefaciens)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆 菌(Bacillusliceniformis)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilis)和巨大芽孢杆菌 (Bacillusmegaterium)组成。这些非致病菌通常认为对人体无害(GRAS)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．通过施用含有芽孢杆菌属革兰氏阳性非致病菌混合物的水溶液预防性处理家用或医用环境的非生物表面的方法，其特征在于，通过促进疏水相互作用，以使所述非致病菌靠近所述非生物表面施用，以及利用流体流动，将革兰氏阳性非致病菌的生物膜施用至所述非生物表面，从而形成的微栖息环境防止致病菌在非生物表面上形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】BEBE2008/04532008年8月14日1.通过施用含有芽孢杆菌属革兰氏阳性非致病菌混合物的水溶液预防性处理家用或 医用环境的非生物表面的方法，其特征在于，通过促进疏水相互作用，以使所述非致病菌靠 近所述非生物表面施用，以及利用流体流动，将革兰氏阳性非致病菌的生物膜施用至所述 非生物表面，从而形成的微栖息环境防止致病菌在非生物表面上形成。2.根据权利要求1所述的预防性处理非生物表面的方法，其特征在于通过提高非致病 菌的群体密度以及占领区域来促进含有革兰氏阳性非致病菌的生物膜在所述非生物表面 上的形成。3.根据权利要求1或2所述的预防性处理非生物表面的方法，其特征在于所述细菌由 解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌的混合物组 成。4.根据上述权利要求中任一项所述的预防性处理非生物表面的方法，其特征在于所述 施用于非生物表面上的、含有革兰氏阳性非致病菌的水性混合物的生物膜形成于气/液交 界...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·克尔斯滕斯，
申请(专利权)人：IPRS美国公司，
类型：发明
国别省市：US