[发明专利]预防性处理非生物表面的生物学方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过使用芽孢杆菌属的革兰氏阳性非致病菌预防性处理表面的生物学方法。

具体地，本发明涉及将这些非致病菌作为生物膜施用到非生物表面的方法，以保持所述表面不含有沙门氏菌(Salmonella)、李斯特菌(Listeria)、大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus)等致病菌。

背景技术

现有技术中一种公知的方法是使用消毒剂使表面不含有细菌。过氧化氢是一种代替含氯产品的氧漂白剂，其使用仍然有缺点，即含有约0.2％的难降解磷酸盐。

广泛使用化学消毒剂的风险是致病菌会产生耐受性。这将显著降低这些物质的作用。另外，由于致病菌会发生突变而适应新的环境，因此会更加难以控制。

另一方面，根据WO00/63338，另一已知的方法是使用细菌孢子与消毒季铵盐以及表面活性剂的组合来清洁硬表面。WO97/25865描述了含有细菌以及Proxel、EDTA和IPA的混合物的清洗剂。

WO02/33035描述了另一种清洗组合物，其由表面活性剂、非致病菌、水、降解酶和酶活化剂组成。

另外，FR2855181涉及具有抗菌作用的去污剂，其由乳杆菌属(Lactobacillus genus)细菌与阴离子和/或离子表面活性剂组成。

上述组合物旨在通过清洗或消毒表面来除去致病菌。

发明内容

因此，本发明目的在于使家用或医用环境的非生物表面不含有沙门氏菌、李斯特菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病菌，从而克服上述缺陷。芽孢杆菌属革兰氏阳性非致病菌在待处理的非生物表面上形成微栖息环境(microhabitat)后，会形成不利于致病菌和有害菌的环境。

表面主要是指致病菌落形成风险较高，从而增加了人类感染风险的场所。另外，表面也涉及其上形成有非致病菌生物膜的非生物惰性载体。因此本发明只涉及家用或医用环境中的载体。

本发明涉及的生物膜由芽孢杆菌属的非致病革兰氏阳性菌组成，这些芽孢杆菌通常被认为是无害的微生物(GRAS)。取决于待处理的表面，可使用熟知的技术将这些在水溶液中的细菌施用到相应的非生物表面。因此本发明第一个优点在于没有除去致病菌，但是通过革兰氏阳性非致病菌的微栖息环境而夺取了环境中用于这些致病菌的营养基质，从而显著降低了耐受的风险。

本发明另一优点在于仅使用了生物试剂。这防止了向环境中释放有害的产物，从而避免了与任何有害物质的接触。

取决于待处理的表面和溶液的性质，可以以合适的分散技术施用溶液，这是本发明的第三个优点。

在表面上形成生物膜使得革兰氏阳性非致病菌自发地迅速增殖，有利于本发明的医学和经济价值。这是本发明最后一个优点。

以下将详细说明本发明。

具体实施方式

本发明由向非生物表面施用生物膜的方法组成。生物膜是形成于载体上的、密集的微生物多细胞群落。已知枯草芽孢杆菌可形成这样的生物膜。细胞的趋氧性促使生物膜形成于气/液交界处。在金属上使用这样的生物膜来防止腐蚀是现有技术的已知方法。

枯草芽孢杆菌分泌一种细胞外脂肽表面活性剂，即枯草菌表面活性肽(surfactin)。这可通过群体感应来调节。因此，枯草芽孢杆菌生物膜基质主要由蛋白质组成。

非致病菌产生聚合物基质。该细胞外聚合物基质确保这些非致病菌的耐受性不受到影响。

大体上，生物膜的形成包括两个主要步骤。第一个步骤是使非致病菌与非生物表面相接触。此阶段的主要特征在于非特异性的疏水性相互作用。将含有革兰氏阳性非致病菌的水溶液靠近相应的非生物表面，两者距离优选小于1μm，非致病菌会由于静电力、范德华力和液力(hydrodynamic force)等各种力而粘附到表面上。另一方面，立体位阻、温度以及细菌和非生物表面的电荷也起作用。但是，疏水性是最重要的因素。

Husmark U.和U.(Appl.Bacteriol.，1990 Oct；69(4)：557-62)已经研究了在各种条件，例如极性、pH和离子浓度下的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)孢子。

由于革兰氏阳性非致病菌包含在水溶液中，流体在非生物表面上液力流动促进了趋化性。

在第二阶段，形成了菌表多糖(exopolysaccharide)基质，即多糖-蛋白质复合物(glycocalyx)。此菌表多糖完全被水溶液水合。在此阶段，有机和无机分子在生物膜中扩散。

由于本发明在于一些芽孢杆菌属菌株，代谢副产物及形成的微栖息环境也确保了更好的自发生长，并且通过配位体也促进了表面粘附。