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一是干扰微生物的酶系统,破坏其正常的新陈代谢,抑制酶的活性。二是使微生物的蛋白质凝固和变性,干扰其生存和繁殖。三是改变细胞浆膜的渗透性,抑制其体内的酶类和代谢产物的排除,导致其失活。
一般认为防腐剂对微生物的抑制作用是通过影响细胞的亚结构而实现的,这些亚结构包括细胞壁、细胞膜、与代谢有关的酶、蛋白质合成系统及遗传物质。 由于每个亚结构对菌体而言都是必需的,因此防腐剂只要作用于其中的一个亚结构便能达到杀菌或抑菌的目的 。 维持生命活动的重要代谢活动包括糖酵解、三羧酸循环、呼吸链(电子传递链)、氧化磷酸化( ATP 的生成)、核酸和蛋白质的合成等 。这几个重要代谢活动中的任何一个被终止都可能导致生命活动的停止。
细胞膜在维持微生物的正常生命活动中具有非常重要的地位。对于细菌而言,细胞膜不仅保持胞内物质与外界的隔离性,而且是物质与能量代谢的场所。防腐剂对细胞膜作用的表现为膜的通透性增加,胞内物质泄漏,呼吸链被破坏，ATP的合成减少或停止,糖酵解终止等。这些作用均可导致细菌的死亡。
微生物的细胞膜主要由磷脂双分子层和蛋白质构成,两者都可以成为防腐剂分子作用的目标 。 双胍类和季铵盐类一般是以膜上的磷脂分子作为作用靶标而造成各种微生物细胞膜的损伤 。 多聚双胍类使大肠杆菌的内膜产生脂相分离和产生酸性磷脂 。 过氧化氢产生的 逢 自由基能氧化酶和蛋白的琉基,也常常攻击细胞膜上的不饱和脂肪酸(当然还有其他作用)。通常,很多防腐剂都能与蛋白质和酶上的琉基发生作用,使膜蛋白受到破坏。
不同的防腐剂其作用机理不完全相同 。 如醇类能使病原微生物蛋白质变性;苯甲酸、尼泊金类能与微生物酶系统结合,影响和阻断其新陈代谢过程;阳离子型表面活性剂类有降低表面张力作用,增加菌体细胞膜的通透性,使细胞膜破裂、溶解,同时和带负电的微生物结合 。
对于防腐剂公认的多靶点作用性,也是因为微生物是一个构成复杂的庞大群体,其细胞组成千差万别,个体极其微小,要确切了解消毒剂对它们的作用机理,其难度不小。只有运用生物、化学及物理联合的方法才能获得比较满意的结果。
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