CC BY
23УДК 537.525, 677.051 Ю.В. Титова*, В. Г. Стокозенко*, Е.В. Гарасько**, Е.Л. Алексахина**
ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ В ПЛАЗМЕННО-РАСТВОРНОЙ СИСТЕМЕ НА БАКТЕРИЦИДНЫЕ И АНТИФУНГАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЛЬНЯНОГО ВОЛОКНА
(*Институт химии растворов им. Г.А.Крестова РАН, ** Ивановская государственная медицинская академия) e-mail: [email protected], [email protected]
Изучалось бактерицидное и антифунгальное действие газового разряда, возбуждаемого в объеме электролита на помещенное в раствор льняное волокно. Показано, что обработанное в этой плазменно-растворной системе и хранившееся в течение 30 дней волокно не обладает бактерицидными свойствами, но проявляет частичную антифун-гальную активность по отношению к грибам Candida albicans.
Ключевые слова: газовый разряд, плазменно-растворная система, антифунгальная активность
В настоящее время широко исследуются возможности применения газовых разрядов различного типа для стерилизации токопроводящих растворов и помещаемых в них объектов. В частности, в работах [1,2] было изучено угнетающее воздействие тлеющего и диафрагменного (переменного тока) газовых разрядов атмосферного давления на аспорогенные микроорганизмы Escherichia coli M-17. Микробиологическими исследованиями штаммов тест-культуры было выявлено, что полная стерильность растворов в зависимости от экспозиции, типа и интенсивности разряда, природы стерилизуемого объекта, концентрации и природы бактериальной культуры достигается за 1-20 мин.
Целью данной работы было исследование бактерицидного и антифунгального действия одной из разновидностей диафрагменного разряда на помещаемое в раствор электролита льняное волокно.
Для исследования использовали суровое короткое льняное волокно. Плазменно-раствор-ную обработку его проводили в стеклянном реакторе, схема которого приведена в [3-5]. Разряд возбуждался на срезах вертикально погруженных в раствор трубок, в которые помещены электроды. Электроды изготавливались из графитовых стержней диаметром 6 мм, их помещали в стеклянные трубки внутренним диаметром 8 мм. Расстояние от торца электрода до среза трубки было 2 мм. В качестве электролита использовали раствор NaOH с концентрацией 0.4 г/л (0.01 М). Объем раствора был 800 мл, температура 100°С, ток разряда - 200 мА, время обработки - 10 мин. Навеска волокна составляла 3 г. Обрабатываемый материал помещали в нагретый до 90° С раствор, который перемешивали при помощи магнитной мешалки.
Микробиологические исследования проводили через 30 дней после обработки волокна. В качестве тест-культур использовали: стафилококк Staphylococcus aureus, кишечную палочку Escherichia coli и грибы Candida albicans. Микробиологические исследования проводили на жидких и плотных питательных средах [6]. В качестве образцов сравнения использовали льняное волокно суровое без обработки, химически модифицированное, а также волокно, отбеленное по традиционной и усиленной технологиям [7].
Было установлено, что все исследуемые образцы не проявляли антимикробной активности. На плотных питательных средах зоны задержки роста тест-бактерий Staphylococcus aureus и Escherichia coli вокруг исследуемых образцов не выявлены. Результаты испытаний образцов в жидких питательных средах подтвердили результаты, полученные на плотных питательных средах с последующим высевом.
Что касается тест-культуры Candida albicans (рисунок), то оказалось, что разрастание гриба на плотной питательной среде на образцах льняного волокна после обработки в плазменно-растворной системе было ниже (56%), чем для остальных тестируемых образцов (100%). Поскольку исследовавшиеся образцы хранились с момента разрядного воздействия до проведения микробиологических тестов длительное время, это означает, что в процессе плазменно-растворной обработки в структуре волокна произошли устойчивые изменения, обусловившие частичное подавление разрастания на нем тест-культуры грибов рода Candida.
В работах [3-5] было показано, что использование обработки разрядом, возбуждаемым в объеме раствора электролита, для делигнифика-ции лубяных волокон приводит к существенному
110
ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2013 том 56 вып. 3
г
Рис. Рост тест-культуры Candida albicans на плотной питательной среде: 1 - образец льняного волокна, обрабатывавшегося в плазменно-растворной системе Fig. Candida albicans test culture on dense growth medium: 1 -the sample of flax fiber after the treatment in plasma-solution system
повышению эффективности процесса удаления лигнина из волокна за счет его окисления при взаимодействии активными частицами, генерируемыми в плазменно-растворной системе. Лигнин льна представляет собой природный полимер, основу которого составляют фенилпропановые звенья [8], связанные между собой простыми эфирными и углерод-углеродными связями. При окислении лигнина в плазменно-растворной системе в структуре волокна образуются фенольные соединения различного состава [9], видимо, они и являются агентами, замедляющими рост Candida albicans. Полученные в результате настоящего исследования результаты могут иметь существенное практическое значение: именно в цехах мокрой переработки льна у работников наблюдаются
грибковые заболевания и, в частности, кандидозы. Использование плазменно-растворной обработки может не только повысить эффективность модифицирования лубяных волокон, но и улучшить условия труда на текстильных предприятиях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Стройкова И.К., Максимов А.И. // Электронная обработка материалов. 2002. № 6. С. 43-46;
Stroikova I.K., Maximov A.I. // Elektronnaya Obrabotka Materialov. 2002. N 6. Р. 43-46 (in Russian).
2. Захаров А.Г., Максимов А.И., Титова Ю.В. // Успехи химии. 2007. Т. 76. № 3. C. 260-278;
Zakcharov A.G., Maximov A. I., Titova Yu.V. // Russ. Chem. Reviews. 2007. V. 76. N 3. P. 260-278.
3. Титова Ю.В., Стокозенко В.Г., Конычева М.В., Максимов А.И. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2009. Т. 52. Вып. 7. С. 110-113;
Titova Yu.V., Stokozenko V.G., Konycheva M.V., Maximov A.I. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2009. Т. 52. N 7. С. 110-113 (in Russian).
4. Титова Ю.В., Стокозенко В.Г., Неманова Ю.В., Максимов А.И. // Химия высоких энергий. 2011. Т. 46. № 5. С. 412-416;
Titova Yu.V., Stokozenko V.G., Nemanova Yu.V., Maximov A.I. // Khimiya Vysokikh Energiy. 2011. V. 46. N 5. P. 412-416 (in Russian).
5. Titova Yu.V., Stokozenko V.G., Maximov A.I. // IEEE Transactions on Plasma Science. 2010 V. 3. N 4. P. 933-936.
6. Гарасько Е.В., Шиляев Р.Р., Алексеева О.В., Чулов-ская С.А. // Вестник Ивановской медицинской академии. 2009. Т. 14. № 2. С. 21-24;
Garasko E.V., Shilyaev R.R., Alekseeva O.V., Tchulovskaya S.A. // Vestn. Ivan. Med. Acad.. 2009. Т. 14. N 2. С. 21-24 (in Russian).
7. Губина С.М., Стокозенко В.Г.// Текстиль. 2004. № 5. С. 29-30;
Gubina S.M., Stokozenko V.G // Tekstil. 2004. N 5. С. 29-30 (in Russian).
8. Fengel D., Wegener G. // Wood. Walter de Gruer. Berlin -New York. 1984. 616 p.
9. Демин В.А., Шерешовец В.В., Монаков Ю.Б.// Успехи химии. 1999. Т. 68. № 11. С. 1029-1050;
Demin V. A., Shereshovetz V.V., Monakov Yu.B. // Russ. Chem. Reviews. 1999. V. 68. N 11. P. 1029-1050.
ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2013 том 56 вып. 3
111
