關(guān)于高壓脈沖電場(chǎng)的滅菌機(jī)制主要是電崩解和電穿孔理論。電崩解理論是基于外加電場(chǎng)使細(xì)胞膜穿孔化破裂,使細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)紊亂和通透性大大提高,并使胞內(nèi)液體流失,膜內(nèi)各生物酶活力受到影響,終導(dǎo)致細(xì)胞徹底死亡。電穿孔理論是基于高壓電脈沖會(huì)改變脂肪的分子結(jié)構(gòu)并增大蛋白質(zhì)通道的開放度,蛋白通道打開后,大量電流就會(huì)通過(guò),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正常的生理狀態(tài),細(xì)胞膜失去半滲透性,導(dǎo)致細(xì)胞膨脹而死。
一般來(lái)說(shuō),電場(chǎng)強(qiáng)度、脈沖寬度和脈沖個(gè)數(shù)增加時(shí),細(xì)菌殘活率隨之降低。但不同菌種對(duì)電場(chǎng)的耐受力不同,所以當(dāng)外界條件相同時(shí),細(xì)菌殘活率由大到小依次為枯草芽孢桿菌>金黃色葡萄球菌>大腸桿菌>沙門氏菌。同時(shí),相同菌種所處的生長(zhǎng)周期對(duì)滅菌效果也有影響,處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌體比處于穩(wěn)定期的菌體對(duì)電場(chǎng)更為敏感,菌落數(shù)高的樣品比菌落數(shù)低的樣品滅菌效果更明顯。
高壓脈沖電場(chǎng)滅菌具有處理時(shí)間短、耗能低、升溫小、滅菌率高、不影響藥物的有效成分等顯著優(yōu)點(diǎn),是一種安全有效的冷殺菌技術(shù),今后應(yīng)開展進(jìn)一步研究使其應(yīng)用更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,向工業(yè)大生產(chǎn)方向推進(jìn)。
低溫等離子體滅菌法
等離子體是氣體在加熱或強(qiáng)電磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的,主要由電子、離子、原子、分子、活性自由基及射線等組成,被稱為繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)以外的新的物質(zhì)聚集態(tài),即物質(zhì)第四態(tài)。由于等離子體滅菌技術(shù)尚處在研究階段,因而對(duì)其殺菌機(jī)制還沒有公認(rèn)的理論。在等離子體產(chǎn)生過(guò)程中,由于輝光放電,可放出大量紫外線和活性粒子(如O、OH、NO2),這些被認(rèn)為在滅菌過(guò)程中起了主要的作用。
等離子體滅菌作為一種新興的滅菌方法,其主要特點(diǎn):(1)滅菌溫度低;(2)滅菌速度快,一般在幾分鐘到幾十分鐘內(nèi)就可達(dá)到滅菌效果;(3)不產(chǎn)生副產(chǎn)物,不產(chǎn)生有毒殘留物,對(duì)環(huán)境和操作人員安全;(4)滅菌全面,如高頻空間等離子體可以對(duì)藥物的各個(gè)角度進(jìn)行有效滅菌。相對(duì)于傳統(tǒng)高溫滅菌,低溫等離子體滅菌有許多優(yōu)點(diǎn),尤其表現(xiàn)在對(duì)熱敏性藥材的滅菌過(guò)程中。