刘春霞，曹小秋，刘立华

(1、江苏省南通瑞慈医院检验科，江苏 南通 226010；2、上海同普放射防护设备有限公司，上海 200033)

微生物广泛分布在自然界，金属离子的抑菌作用早有报道[1]。本实验主要针对铜、锌、锡等金属离子抗菌作用进行探讨，观察不同含量的铜、锌、锡金属对细菌的抑制作用，并对不同种细菌的抑菌性能进行了测试和比较，现报告如下。

1 材料与方法

1.1 实验材料 1 号金属板-紫铜：含铜离子约为99%，其他Pb、Fe、S、Sb等合计约1%；2 号金属板-青铜：含Cu 约92%，Sn 约7%，其他Pb、Al、Fe、P、Si、Sb等合计约为1%；3 号金属板-黄铜：含Cu 约62%，Zn 约37%，其他Pb、Fe、S、Sb等合计约为1%。三种金属板均由上海同普放射防护有限公司提供，面积为7cm×10cm。

1.2 实验菌株 标准菌株:金黄色葡萄球菌(ATCC25923)、大肠埃希菌(ATCC25922)、铜绿假单胞菌(ATCC27853)，均购自江苏省临床检验中心。临床分离菌株：金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌和白假丝酵母菌均从临床患者标本中分离获得。

1.3 实验方法

1.3.1 实验菌悬液的制备[2]将上述标准菌株和临床分离菌株接种到新鲜的营养培养基中，取24h培养物，用生理盐水稀释，配制成不同浓度的菌悬液备用。

1.3.2 金属板对金黄色葡萄球菌与大肠埃希菌的抑菌作用 将金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌的标准菌株和临床分离菌株制成菌悬液浓度为(cfu/ml)：1.5×106、1.5×104、1.5×102、75等，取1ml 菌悬液混入4ml 56℃营养琼脂液中，浇注到1～3 号金属板和阳性对照中，浇注量为1ml/板，厚度为2mm。对照板使用灭菌后培养皿。37℃孵育24～72h，观察细菌生长情况。

1.3.3 金属板对铜绿假单胞菌的抑菌作用 将铜绿假单胞菌的标准菌株和临床分离菌株制成菌悬液浓度为(cfu/ml)：6×102、3×102、1.5×102、75等，取1ml菌悬液混入4ml 56℃营养琼脂液中，浇注到1～3号金属板和阳性对照，浇注量为1ml/板，厚度为2mm。对照板使用灭菌后培养皿。37℃孵育24～72h。

1.3.4 金属板对白假丝酵母菌的抑菌作用 将白色假丝酵母菌临床分离菌株配制成菌悬液浓度为(cfu/ml)：5×103、5×102、50、5等，取1 ml 菌悬液混入4ml 56℃营养琼脂液中浇注到1～3 号金属板和阳性对照中，浇注量为1ml/板，厚度为2mm。对照板使用灭菌后培养皿。37℃孵育72h。

1.3.5 划线方法观察不同金属板对细菌的抑制作用 将金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的标准菌株和临床菌株，配制成菌悬液，浓度均为6000 cfu/ml。将1～3 号金属板上各加血液营养培养基10ml 铺板，冷却呈冻状。以5μl 定量接种于3 块金属板，同时阳性对照。37℃孵育24～72h 后，观察细菌生长情况。

2 结果

2.1 金属板对金黄色葡萄球菌与大肠埃希菌的抑制情况 1 号金属板和3 号金属板抑菌能力最强，不同浓度的细菌均无生长；2 号金属板较差，1.5×102cfu/ml的菌液就能生长。具体情况见表1和表2。

2.2 金属板对铜绿假单胞菌的抑制情况 1～3 号抑菌能力较差，1～3 号金属板对高浓度细菌几乎没有抑菌能力。具体情况见表3。

2.3 金属板对白假丝酵母菌的抑制情况 1 号金属板表现出了较好抑菌效果；2～3 号抑菌能力较差。见表4。

2.4 划线法观察金属板对细菌的抑菌效果 金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的标准菌株和临床菌株的抑菌作用是3 号板抑菌能力较强，1 号板次之，2号板最差。

3 讨论

金属离子(Cu2+、Zn2+、Sn2+)具有广谱而强大的抑菌作用，根据实验研究，金属离子系列抑菌性物质对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌等均有杀灭、抑制能力，金属离子主要是通过接触反应造成大肠埃希菌的活性成分破坏或产生障碍，当微量金属离子到达菌种的细胞时，因带有负电荷，依靠静电吸引作用，使二者牢固吸附，金属离子穿透细胞膜进入细胞内，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，使细胞丧失分裂增殖能力而死亡[3-4]。

表1 金属板对金黄色葡萄球菌的抑菌效果

表2 金属板对大肠埃希菌的抑菌效果

表3 金属板对铜绿假单胞菌的抑菌效果

表4 金属板对白假丝酵母菌临床菌株的抑菌效果

紫铜(1 号金属板)、青铜(2 号金属板)、黄铜(3号金属板)因各自成分不同，抑菌效果也各不相同[5-7]。本实验观察到：紫铜和黄铜对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的标准菌株与临床分离菌株的抑菌效果均较好，不同浓度的细菌均无生长；实验中发现紫铜接触培养基部分变成墨绿色，分析金属离子与培养基中某些成分发生反应，可能与抑菌有关；而黄铜在实验中始终未变色，故黄铜抑菌性能最好。

本研究发现金属离子对白假丝酵母菌抑菌效果较差，对铜绿假单胞菌抑菌效果最差。分析可能与细菌的结构有关，白假丝酵母菌属于真核细胞微生物，细胞壁较厚，金属离子不能轻易渗透到细胞内，使其蛋白质凝固和破坏细胞合成酶的活性，故抑菌效果相对较差[8]；铜绿假单胞菌耐药机制中发现此细菌有外膜通透性障碍、主动外排系统和形成生物膜现象等[9]，金属离子不但不易渗透入细菌体内，而且细胞膜上的主动外排系统能把金属离子泵出来，这可能是铜绿假单胞菌的抑菌效果最差的原因。

金属离子发挥抑菌作用首先靠接触细菌，进而穿透细菌的细胞膜，使细菌细菌丧失分裂增殖能力而死亡，所以实验中使用细菌划线法效果较差。

金属离子抑菌的深入研究,对于医疗器械的选材,化学消毒剂的合理使用以及医院感染管理均有一定的参考意义。

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