壳聚糖纤维有良好的抗菌作用。壳聚糖对细菌和霉菌的抗菌作用是由其所带的阳离子与构成微生物细胞壁的唾液酸或磷脂质中的阴离子发生离子结合后束缚了微生物的自由度、阻碍其发育。此外,壳聚糖分解成低分子寡糖后渗透到微生物细胞壁内,阻碍遗传因子从DNA到RNA的转移,阻止微生物的发育。壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的最小生育阻止浓度为10~20mg/kg,对灰霉菌、斑点病菌的最小生育阻止浓度为10mg/kg,均显示出极高的抗菌性。
董瑛等的研究结果显示,壳聚糖纤维含量为2.5%的棉织物和涤棉混纺织物的染色和漂白产品均具有明显抗菌效果,且因为这种抗菌效果源自壳聚糖纤维而具有耐久性。如表8-6所示,含壳聚糖纤维的棉织物和涤棉混纺织物对大肠杆菌的平均抑菌率分别为92.86%和93.27%,对金黄色葡萄球菌的平均抑菌率分别为99.92%和98.23%。
表8-6 壳聚糖纤维含量为2.5%的棉织物和涤棉混纺织物的抗菌效果(www.xing528.com)
注 采用抗菌实验方法GB 15979—2002(一次性卫生用品卫生标准)。实验菌液浓度=2.2×104cfu/mL,检测温度为20℃,相对湿度为56%。1#为活性染料染色的壳聚糖纤维棉织物;2#为分散/还原染料轧染壳聚糖纤维涤棉织物;3/4#为分散/活性染料轧染壳聚糖纤维。
冯小强等的研究显示,由于人体皮肤表面存留着尿素、尿酸、盐分、乳酸、氨基酸、游离脂肪酸等酸性物质,皮肤表面的pH在4.5~6.5之间。壳聚糖纤维与人体接触时,其结构中的氨基在微酸性介质中带正电荷,可以中和细菌细胞表面的负电荷,使细菌细胞胶合在一起后失去活性。pH对壳聚糖的抑菌作用有很大影响,随着pH的升高,壳聚糖的溶解性和质子化程度降低,抗菌能力逐渐减弱,pH>7时壳聚糖不再具有杀菌能力。与此相反,随着pH的降低,壳聚糖分子所带正电荷增加,导致抑菌活性的增加。
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