航空煤油为喷气发动机燃料, 主要用于涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机等。航空煤油目前广泛用于军用和民航飞行中[1]。航空煤油中发生微生物污染会引发一系列的问题, 如在水/油界面上污染微生物团簇结构的形成, 会造成飞机飞行过程中排气系统或燃油过滤器的堵塞, 产生灾难性后果[2-5]。研究表明, 这些污染物主要是由霉菌等微生物组成[6]。这些霉菌大量存在于环境中, 特别是在加油等过程可以很容易地进入到供油系统中。供油系统中的微生物在适宜的环境下易生长繁殖而产生更严重的污染。
航空煤油作为飞机燃料, 有很高的洁净度和稳定性方面的要求。如何使抑菌剂既达到抑菌要求, 又不引进新的杂质且不影响航空煤油的性能, 目前国内对此解决方法的报道较少。针对上述情况, 本实验比较了几种抑菌剂对航空煤油中霉菌抑菌性能的相关研究, 并得到这几种抑菌剂对霉菌的最低抑菌浓度, 及抑菌剂之间对霉菌的协同抑菌的最佳配比。
供试菌:取自于成都飞机工业(集团)公司航空煤油储罐及加油车不同位置航空煤油中分离所得的霉菌。其中, 包括枝孢霉菌(M1)、碳黑曲霉(M2)和青霉菌(M3)。
抑菌剂:肉桂醛、愈创木酚、脱氢乙酸和2-苯基苯酚均为化学纯。
培养基见文献[7]。
真菌培养基组成为:每升含NaNO3 3g, FeSO4 0.01g, KH2PO4 1g, 蔗糖30g, MgSO4 0.5g, 琼脂粉13g, pH调至6.7。
无机盐培养基组成为:每升含煤油15 mL, (NH4) 2SO4 2g, 柠檬酸钠1g, MgSO4 0.2g, K2HPO4 4g, KH2PO4 6g, 吐温801 mL, pH调至7.0。
SC-50X型电热恒温培养箱(四川吉峰农业机电设备厂); KYC-1102型空气浴恒温摇床(杭州卓驰仪器有限公司); SW-CJ-IO型单人净化工作台(苏州净化设备有限公司); YXQ.SG46.280-B型手提式压力蒸汽消毒器(成都胜利医用设备厂); E331型pH计(上海康仪仪器有限公司)。
将药品用灭过菌的煤油梯度稀释。将梯度药液倒入霉菌斜面培养基上, 并没过培养基, 在30℃培养。观察菌的生长情况, 选出霉菌不生长的最低药物浓度, 即为最低药物抑制浓度。
用打孔器(Φ5mm)打取菌饼, 菌丝面朝下接种于察氏培养基中央, 每个平板加取自统一菌株的3个菌饼。用煤油配制不同的药物浓度, 移取2mL稀释的药液加入接种的菌饼周围, 正面培养, 于第7天取出测量供试霉菌在不同含药培养基上的菌落直径, 按下式计算菌丝生长抑制率。
考虑到抑菌剂之间对霉菌的协同抑菌作用, 将这4种抑菌剂以不同比例混合, 采用L9 (34)正交表进行正交设计, 见表 1。
通过实验, 结果如图 1所示。
由图 1可知, 愈创木酚的MIC值最低, 对M1、M2和M3的MIC值分别为0.15%、0.20%和0.20%, 抑菌效果最好。相反, 脱氢乙酸的抑菌效果差。
以菌丝生长抑制率为实验指标。实验所得数据见表 2、表 3和表 4。
由表 2中R值可知, 各因素对M1抑制率的影响次序由强到弱表示为:愈创木酚→脱氢乙酸→2-苯基苯酚→肉桂醛; 并可得出A1B1C2D2的组合最好, 即在肉桂醛0.3%、愈创木酚0.3%、脱氢乙酸0.1%、2-苯基苯酚0.1%时, 对M1的抑制作用最好。经验证实验表明, A1B1C2D2组合达到了预期效果。
由表 3中R值可知, 各因素对M2抑制率的影响次序由强到弱表示为:2-苯基苯酚→肉桂醛→脱氢乙酸→愈创木酚, 并可得出A3B2C3D1的组合最好, 即在肉桂醛0.1%、愈创木酚0.2%、脱氢乙酸0.05%、2-苯基苯酚0.2%时, 对M2的抑制率最高。经验证实验表明, A3B2C3D1组合达到了预期效果。
由表 4中R值可知, 各因素对M3抑制率的影响次序由强到弱表示为:2-苯基苯酚→脱氢乙酸→愈创木酚→肉桂醛, 并可得出A1B3C3D1的组合最好, 即在肉桂醛0.3%, 愈创木酚0.1%, 脱氢乙酸0.05%, 2-苯基苯酚0.2%时, 对M3的抑制率最高。经验证实验表明, A1B3C3D1组合达到了预期效果。
几种抑菌剂中, 愈创木酚对枝孢霉菌、碳黑曲霉和青霉菌的MIC值最低, 抑菌效果最好。愈创木酚作用机理为干扰蛋白质的合成来抑制其生长和繁殖, 抗菌活性高, 半衰期长达15 h~22 h。
针对不同的霉菌, 采用不同抑菌剂配比, 可以达到最好的抑菌效果。
2010, Vol. 39 Issue (1): 35-37
2010, Vol. 39 Issue (1): 35-37