1. 供水管道中生物膜有哪些危害如何清除生物膜
長期使用的供水管道中會滋生細菌生物膜,細菌生物膜不僅能夠滋生大量細菌,而且還對細菌產生保護。供水管道中生物膜會釋放細菌,使得水中菌群超標,造成水質在傳輸過程中二次污染。普通消毒劑並不能清除生物膜,導致不能徹底殺滅供水中的細菌。使用丹麥DCW殺菌系統可以清除生物膜,其產生的次氯酸溶液能迅速破壞有害生物膜,抑制其再生,並殺滅水中細菌,無毒無殘留。
2. 可降解塑料袋生產原料有哪些
一般是聚乙烯,還有添加的母料幫助聚乙烯的分解,在外面環境催化下一般兩到三個月就能分解成有機物二氧化碳和水,對環境沒有污染,普通的可降解的是分解一部分聚乙烯,天壯的添加的母料是完全分解的。
可降解塑料袋的配方,有一些塑料袋是用碳酸酯來進行製作的。這樣的類型的高分子比較容易降解。當然它並不是製作水桶用的聚碳酸酯啊,它是碳酸和其他的化合物形成的酯類。
(2)生物膜破壞原料有哪些擴展閱讀:
按生物降解過程分類,生物降解塑料可分為完全生物降解塑料和破壞性生物降解塑料兩種。破壞性生物降解塑料當前主要包括澱粉改性(或填充)聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。
完全生物降解塑料主要是由天然高分子(如澱粉、纖維素、甲殼質)或農副產品經微生物發酵或合成具有生物降解性的高分子製得,如熱塑性澱粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、澱粉/聚乙烯醇等均屬這類塑料。
3. 生物膜主要成分是什麼
生物膜
定義:
生物膜(bioligical membrane):鑲嵌有蛋白質的脂雙層,起著畫分和分隔細胞和細胞器作用生物膜也是與許多能量轉化和細胞內通訊有關的重要部位。
結構:
流體鑲嵌模型(fluid mosaic model):針對生物膜的結構提出的一種模型。在這個模型中,生物膜被描述成鑲嵌有蛋白質的流體脂雙層,脂雙層在結構和功能上都表現出不對稱性。有的蛋白質「鑲「在脂雙層表面,有的則部分或全部嵌入其內部,有的則橫跨整個膜。另外脂和膜蛋白可以進行橫向擴散。
膜蛋白:
內在膜蛋白(integral membrane protein):插入脂雙層的疏水核和完全跨越脂雙層的膜蛋白。
外周膜蛋白(peripheral membrane protein):通過與膜脂的極性頭部或內在的膜蛋白的離子相互作用和形成氫鍵與膜的內或外表面弱結合的膜蛋白。
通道蛋白(channel protein):是帶有中央水相通道的內在膜蛋白,它可以使大小適合的離子或分子從膜的任一方向穿過膜。
(膜)孔蛋白(pore protein):其含意與膜通道蛋白類似,只是該術語常用於細菌。
膜的運輸功能:
通透系數(permeability coefficient):是離子或小分子擴散過脂雙層膜能力的一種量度。通透系數大小與這些離子或分子在非極性溶液中的溶解度成比例。
被動轉運(passive transport):那稱為易化擴散。是一種轉運方式,通過該方式溶質特異的結合於一個轉運蛋白上,然後被轉運過膜,但轉運是沿著濃度梯度下降方向進行的,所以被動轉達不需要能量的支持。
主動轉運(active transport):一種轉運方式,通過該方式溶質特異的結合於一個轉運蛋白上然後被轉運過膜,與被動轉運運輸方式相反,主動轉運是逆著濃度梯度下降方向進行的,所以主動轉運需要能量的驅動。在原發主動轉運過程中能源可以是光,ATP或電子傳遞;而第二級主動轉運是在離子濃度梯度下進行的。
協同運輸(contransport):兩種不同溶質的跨膜的耦聯轉運。可以通過一個轉運蛋白進行同一方向(同向轉運)或反方向(反向轉運)轉運。
胞吞(作用)(endocytosis):物質被質膜吞入並以膜衍生出的脂囊泡形成(物質在囊泡內)被帶入到細胞內的過程。
細胞是人體和其他生物體一切生命活動結構與功能的基本單位。體內所有的生理功能和生化反應,都是在細胞及其合成排泄的基質(如細胞間隙中的膠原和蛋白聚糖)的物質基礎上進行的。一切動物細胞都被一層薄膜所包裹,這稱作細胞膜,為生物膜的一種,它把細胞內容物和細胞的周圍環境分割開來。在地球上出現有生命物質和它由簡單到復雜的長期演化過程中,生物膜的出現是一次飛躍,它使細胞能夠既獨立於環境而存在,又能通過生物膜與周圍環境進行有選擇的物質交換而維持生命活動。顯然,細胞要維持正常的生命活動,不僅細胞的內容物不能流失,且其化學組成必須保持相對穩定,這就需要在細胞和它的環境之間有某種特殊的屏障存在。它能使新陳代謝過程中,經常由細胞得到氧氣和營養物質接受各種信息分子和離子,排出代謝產物和廢物,使細胞保持穩態,這對維持細胞的生命活動極為重要。因此生物膜是一個具有特殊結構和功能的選擇性通透膜,它的主要功能可歸納為:能量轉換、物質運送、信息識別與傳遞。
對各種膜性結構的化學分析表明,膜主要由脂質、蛋白質和糖類等物質組成。生物膜所具有的各種功能,在很大程度上決定於膜內所含的蛋白質;細胞和周圍環境之間的物質、能量和信息的交換,大多與細胞膜上的蛋白質有關。細胞膜蛋白質就其功能可分為以下幾類:一類是能識別各種物質,在一定條件下有選擇地使其通過細胞膜的蛋白質如通道蛋白;另一類是分布在細胞膜表面,能「辨認」和接受細胞環境中特異的化學性刺激的蛋白質,這統稱為受體;還有一大類膜蛋白質屬於膜內酶類,種類甚多;此外,膜蛋白質可以是和免疫功能有關的物質。總之,不同細胞都有它特有的膜蛋白質,這是決定細胞在功能上的特異性的重要因素。一個進行著新陳代謝的活細胞,不斷有各種各樣的物質(從離子和小分子物質到蛋白質大分子,以及團塊性物質或液體)進出細胞,包括各種供能物質、合成新物質的原料、中間代謝產物、代謝終產物、維生素、氧和CO2等進出細胞,它們都與膜上的特定的蛋白質有關。
跨過生物膜的物質運送是生物膜的主要功能之一。物質運送可分為被動運送和主動運送兩大類。被動運送是物質從高濃度一側,順濃度梯度的方向,通過膜運送到低濃度一側的過程,這是一個不需要外界供給能量的自發過程。而物質的主動運送,是指細胞膜通過特定的通道或運載體把某種分子(或離子)轉運到膜的另一側去。
4. 毒物可通過哪些機制對生物膜造成傷害
一、對生物膜組成成分和膜上酶活力的影響
1)、化學毒物可引起膜成分的改變。 四氯化碳可引起大鼠肝細胞膜磷脂和膽固醇含量下降;二氧化硅可與人紅細胞 膜的蛋白結合,使其蛋白的α-螺旋(二級結 構)破壞。
2)、 對膜上某些酶的活性。 有機磷化合物可與突觸小體及紅細胞膜上的乙醯膽鹼酯酶共價結合; 對硫磷可抑制突觸小體和紅細胞膜上的Ca2+-ATPase和Ca2+,Mg2+– ATPase; 苯並芘可抑制小鼠紅細胞膜Ca2+-ATPase和Na+,K+- ATPase; Pb2+、Cd2+可與Ca2+-ATPase的巰基結合,而抑制其活性。
二、化學毒物對膜生物物理性質的影響
1)、對膜通透性的影響 膜通透性改變主要是膜蛋白改變。膜的選擇通透性與細胞功能有密切的 聯系。許多可以改變細胞膜或細胞器膜通透性的物質往往具有一定毒性。
2)、 對膜流動性的影響 化學毒物可通過改變膜的流動性而影響其功能。
3)、對膜表面電荷的影響 化學毒物可通過改變膜的表面電荷而影響其結構和功能。
5. 如何打碎細菌生物膜,讓細菌分開
細菌生物膜會引起尿道炎、前列腺炎、腎結石、中耳炎、齲齒、牙周炎、口臭等多種疾病,它們往往會反復發作,極難徹底治癒。
「只要條件適宜,任何細菌均可形成生物膜,而至今尚無葯物能有效防治此類感染。」近日,由華西口腔醫學院口腔疾病研究國家重點實驗室舉辦的「2011年國際微生物生物膜學術研討會」召開,大會執行主席、微生物學家施文元接受了《科學時報》采訪。
在自然條件下,細菌以浮游和生物膜兩種生長狀態存在。為抵抗環境中的各種不利因素,如抗生素的殺菌、過酸或過鹼的環境、被宿主免疫細胞吞噬等,單一或多種細菌會聚集成團塊,形成與單個遊走態細胞對應的生物膜。
在細菌生物膜中,細菌本身只佔不到1/3的體積,餘下的空間則由細菌分泌的「胞外基質」的粘性物質占據。正是這些粘性物質將成千上萬個細菌連接在一起。施文元將其比喻為一個國家「有著嚴密的社會組織」。
據美國疾病預防與控制中心專家估計,人類65%以上的細菌感染與細菌生物膜有關。施文元介紹,生物膜的形成是一個循環往復的動態過程。細菌先要粘附於人體組織或物體表面,然後通過「醯化同絲氨酸內酯」分子進行相互間的信息交流,引來同類細菌聚集。當醯化同絲氨酸內酯的濃度升高時,細菌體內的某些基因被激活,分泌出構成胞外基質的蛋白成分,從而形成完整的生物膜結構。
強生公司亞太地區研發部總監俞大鑫以蛀牙為例,描述細菌生物膜的致病原理。牙齒上的菌斑生物膜會產生大量的酸,酸溶解牙齒就會形成蛀牙。因此要控制蛀牙,首先需把菌斑生物膜控制住,以減少酸的產生。「只有把菌斑控制住,氟才能強化牙齒生長。這就是為什麼防蛀牙膏里不但含有氟,還有一些殺菌成分。」
隨著現代醫學的發展,新型生物材料的應用日益增多,生物材料相關感染率逐年上升。據流行病學調查數據顯示,99%的機械通氣患者氣管插管處有細菌定植並反復感染,導尿管相關泌尿系統感染發生率為92%~93%。
「生物膜細菌對於抗菌葯物具有天然的抵抗能力,它的耐葯機制與單個細菌迥然不同。」生物膜之父、加拿大皇家科學院院士Bill Costerton告訴《科學時報》記者,不攜帶耐葯基因的敏感菌形成生物膜後,對抗菌葯物的敏感性會降低,但當細菌脫落為浮游菌後,又很快恢復對抗菌葯物的敏感性。「當感染部位的細菌或生物材料污染的細菌一旦形成生物膜,即使使用正常劑量成百倍甚至上千倍的葯物也不易治癒。」
施文元認為,生物膜細菌強大的耐葯性與生物膜的結構息息相關。如何應對生物膜細菌的耐葯性?他給出了兩種辦法:一是研發新的抗生素;二是打碎生物膜,讓細菌分割開來。「但無論哪種辦法,都必須清楚了解生物膜的形成機理和結構。」
在最近的研究中,Bill Costerton正嘗試向細菌群體發送錯誤信號,使其通過接受錯誤信號自動解離。他希望,通過阻斷信號通道,破壞細菌生物膜結構。比如,放正負微電流在生物膜兩端,讓電流擾亂生物膜細菌。「當然,還可以再加入一些抗生素,這樣才有去除生物膜的可能。」
6. 全生物降解是由哪些主要原料構成的
全生物降解是由哪些主要原料構成的?完全生物降解材料
生物降解材料是指在適當和可表明期限的自然環境條件下,能夠被微生物(如細菌、真菌和藻類等)完全分解變成低分子化合物的材料。
中文名
完全生物降解材料
本質
轉化低分子化合物
特點
環保,降解
應用范圍
降解細菌、真菌和藻類
快速
導航
1.1、生物降解材料的分類1.2、完全生物降解材料的品種和性能生物降解材料的降解性能及其評價2.1、土埋法2.2、陪替氏培養器定量法2.3、酶分析法2.4、放射性C14示蹤法生物降解材料的應用3.1、農業用途3.1.1、農用地膜3.1.2、農作物生長容器3.2、包裝用途3.3、醫用生物降解材料
完全生物降解材料的應用及發展趨勢
摘要:完全生物降解材料能被微生物完全分解,對環境有積極的作用。本文介紹了完全生物降解材料的定義、分類、降解性能的評價及其發展趨勢。
關鍵詞:生物降解,測試,應用
人類在創造現代文明的同時,也帶來負面影響——白色污染。一次性餐具、一次性塑料製品以及農用地膜等均難以再回收利用,其處理方法以焚燒和掩埋為主。焚燒會產生大量的有害氣體,污染環境;掩埋則其中的聚合物短時間內不能被微生物分解,也污染環境。殘棄的塑料膜存在於土壤中,阻礙農作物根系的發育和對水分、養分的吸收,使土壤透氣性降低,導致農作物減產;食用殘棄的塑料膜後,會造成腸梗阻而死亡;流失到海洋中或廢棄在海洋中的合成纖維漁網和釣線已對海洋生物造成了相當的危害,因此提倡綠色消費與加強環境保護勢在必行。面對日益枯竭的石油資源,符合潮流的生物降解材料作為高科技產品和環保產品正成為一個研發熱點。
1.1、生物降解材料的分類
生物降解材料按其生物降解過程大致可分為兩類。一類為完全生物降解材料,如天然高分子纖維素、人工合成的聚己內酯等,其分解作用主要來自:①由於微生物的迅速增長導致塑料結構的物理性崩潰;②由於微生物的生化作用、酶催化或酸鹼催化下的各種水解;③其他各種因素造成的自由基連鎖式降解。另一類為生物崩解性材料,如澱粉和聚乙烯的摻混物,其分解作用主要由於添加劑被破壞並削弱了聚合物鏈,使聚合物分子量降解到微生物能夠消化的程度,最後分解為二氧化碳(CO2)和水。
生物崩解性材料大多採用添加澱粉和光敏劑的方法,與聚乙烯和聚苯乙烯共混生產。研究表明[2],澱粉基生物降解塑料袋最終將進入垃圾場,不接觸陽光,即使其中有發生物雙降解作用,所發生的降解作用也主要以生物降解為主。一定時間的試驗表明:垃圾袋無明顯的降解現象,垃圾袋沒有自然破損,甚至對袋裡的垃圾起到一定的「保鮮」作用。
對於解決環境污染,盡管含澱粉基的塑料比一次性塑料製品有效,但由於仍採用不能生物降解的聚乙烯或聚酯材料為原料,故除了添加的澱粉能夠降解外,剩餘的大量聚乙烯或聚酯仍會殘存而不能完全生物降解,只是分解為碎片,無法回收,進入土壤後情況更糟,對廢棄物的處理造成混亂,因而完全生物降解材料成為降解材料的研究重點。
1.2、完全生物降解材料的品種和性能
安全生物降解材料包括天然高分子纖維素、人工合成的聚己內酯、聚乙烯醇等。自然界本身有分解吸收和代謝天然高分子纖維素的自凈化能力。該材料在用過廢棄後能被自然界微生物的酶降解,降解產物能被微生物作為碳源吸收代謝。
聚己內酯是目前價格較低的全微生物分解性合成高分子,所用的聚己內酯是環狀單體——己內酯,己內酯是利用有機金屬化合物進行開環聚合而製得的脂肪族聚酯。主要性能有:熔點和玻璃化溫度較低,分別只有60℃-60℃,結晶溫度為22℃;其纖維強度和聚醯胺6纖維幾乎相當,拉伸強度可以達到70.56cN/tex以上,結節強度也在44.1cN/tex以上,而且在濕態情況下的強度損失很小;生物降解性和人造纖維相似,其產品大約在一周內即降解成不可能測試的薄片。
聚乙烯醇為可生物降解樹脂,故澱粉基聚乙烯醇塑料可完全生物降解。乙烯和變性澱粉基共聚的產品具有良好的成型加工性、二次加工性、力學性能和優良的生物降解性能。日本合成化學工業公司開發出具有熱塑性、水溶性、生物降解性的聚乙烯醇樹脂,可熔融成型,其熔點為199℃,可在214℃-230℃下採用擠塑、吹塑、注塑等工藝成型。產品的透明性、水溶性、耐葯品性均十分優越,可用於塗布復合成型容器和包裝材料。
聚乳酸最早由日本島津公司和鍾紡公司聯合開發,以乳酸為主要原料聚合所得到的高分子聚合物,而乳酸是一種在動植物和微生物體內常見的天然化合物,極易自然分解,其纖維具有優良的性能,介於合成纖維和天然纖維之間。親水性優於聚酯纖維,比重低於聚酯纖維,有極好的手感、懸垂性和外觀,好的回彈性,優良的捲曲和捲曲保持性,有可控的收縮性,強度達62cN/tex,不受紫外光影響,可用多種染料染色,傑出的可加工性,熱粘合溫度可控制,晶體熔融溫度高達120℃-230℃,低可燃性。
乳酸單體的主要特徵是其以兩種旋光性形式存在,聚乳酸技術利用該獨特的聚合物性能,通過控制D和L異構體在聚合物鏈上的比例及其分布來控制產品的結晶熔點。
聚L-乳酸(PLLC)是以澱粉、糖蜜等生物資源為原料發酵製得L-乳酸,再用化學方法合成的高分子材料。PLLC是熱塑性材料,其可塑性與聚苯乙烯和聚酯相似,其結晶性和剛性都比較高,抗張強度優良。
生物降解材料的降解性能及其評價
對生物降解材料的降解性能的測試目前還沒有制訂統一的標准,可採用包括被美國材料試驗標准(ASTM)採納或准備採納的方法作為標準的方法,通過生物化學和微生物的實驗手段來評價的主要方法有下列幾種。
2.1、土埋法
土埋法有室外土埋法和室內土埋法兩種,其微生物源主要是土壤中的微生物群,經一定時間後,取出試樣測定其失重、機械性能變化,或用電子顯微鏡確定其被土壤中微生物侵襲的狀況。優點是能反映出自然環境條件下的生物分解性能;缺點是試驗周期長,試驗結果因土質不同而不同,重復性差。
2.2、陪替氏培養器定量法
在容器中加入試驗樣品和營養瓊脂,接種微生物進行培養,經一定時間後,分析試樣的失重情況以及某些物理變化或化學變化。優點是可快速降解,在短時間內獲得試驗結果,重復性好,定量性好;缺點是不能反映自然界中的實際情況。
2.3、酶分析法
在容器中加入緩沖液和試驗樣品,讓酶作用一定的時間後,分析試樣的失重情況,目測黴菌的生長情況,顯微鏡分析試樣物理性能或化學性能的變化。優點是試驗周期短,重復性好,定量性好;缺點是不能反映自然界中的實際情況。
2.4、放射性C14示蹤法
用C14標記聚合物產品,在微生物的作用下產生CO2,用鹼性溶液吸收,用滴定法測出CO2總量,再用放射性衰減率法測定C14的CO2量,用C14的CO2占產生的CO2的百分數表示微生物侵蝕的程度。優點是實驗結果可靠、明確。生物降解性能的測試可以檢測樣品生物降解性能的優劣。
7. 大蒜辣素是什麼,有什麼用,能破壞細菌的生物膜嗎
大蒜素 Allicin;Diallyldisulfid-S-oxide;Dially disulfide
別名:蒜素、蒜辣素
大蒜素是以大蒜Allium Sativum L.鱗莖為原料提取的產品,也可化工合成,目前作為飼料添加劑使用的大蒜素絕大部分是化工合成的產物。
大蒜辣素
分子式:C6H10S2O
分子量:162
化學名:二烯丙基二硫醚(CH2=CH-CH2-S(O)-S-CH2-CH=CH2)
CAS號:539-86-6
性質:淡黃色油狀液體。沸點80-85℃(0.2kPa),相對密度1.112(20/4℃),折光率1.561。溶於乙醇、氯仿或乙醚。水中溶解度2.5%(質量)(10℃),其水溶液pH值為6.5,靜置時有油狀物沉澱物形成。與乙醇,乙醚及苯可互溶。對熱鹼不穩定,對酸穩定。由存在於百合科植物大蒜的鱗莖中,由存在的大蒜氨酸在大蒜酶作用下轉化產生。也存在於蔥的鱗莖中。具有強烈的大蒜臭,味辣。
制備方法:由百合科蔥屬植物大蒜的鱗莖(大蒜頭)提取而得,也可化工合成。
主要作用:
農業上用作殺蟲、殺菌劑,也用於飼料、食品、醫葯上。 作為飼料添加劑具有如下功能:(1)增加肉仔雞、甲魚的風味。在雞或甲魚的飼料中加入大蒜素,可使雞肉、甲魚的香味變得更濃。(2)提高動物成活率。大蒜有解、殺菌、防病、治病的作用,在雞、鴿子等動物中飼料中添加0.1%得大蒜素,可提高成活率5%~15%。(3)增加食慾。大蒜素有增加胃液分泌和胃腸蠕動,刺激食慾及促進消化的作用,在飼料中添加0.1%的大蒜素制劑,可增強飼料的適口性。
抗菌作用:大蒜素可抑制痢疾桿菌、傷寒桿菌繁殖,對葡萄球菌、肺炎球菌等有明顯的抑制滅殺作用。臨床上口服大蒜素可治療動物腸炎、下痢、食慾不振等。
大蒜素抗菌的原理
是由於大蒜素分子中的氧原子與細菌生長繁殖所必需的半胱 氨酸分子中的巰基相結合而抑制了細菌的生長和繁殖。
從抗菌機理來看,大蒜辣素對細菌生物膜的作用很小