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为解决次氯酸盐消毒效力不一致问题，研究人员探究其在不同 pH 下对芽孢杆菌的消毒效果，发现 pH 9.5 为最佳平衡点，对优化消毒策略意义重大。
在食品行业和医疗领域，细菌芽孢污染一直是令人头疼的大难题。芽孢杆菌属的污染不仅会导致食源性疾病爆发，还会因产品变质造成严重经济损失；在医院环境中，芽孢污染更是可能引发如艰难梭菌感染等严重疾病，在发展中国家，手术设备被芽孢污染甚至会危及患者生命。因此，有效对芽孢污染的表面进行消毒，成为保障公众健康和食品安全的关键。
次氯酸钠（NaOCl）作为常见家用漂白剂和医院消毒剂的有效成分，是全球广泛使用的消毒剂之一。它能通过释放氯，对包括细菌芽孢在内的生物物质进行降解。然而，次氯酸盐对芽孢的消毒效果在不同研究中差异巨大。在中性或低 pH 环境下，次氯酸盐虽能因形成次氯酸（HOCl）而具备杀菌能力，但具体的最佳条件以及 pH 在消毒过程中的具体作用并不明确，而且低 pH 环境还会增加溶液腐蚀性、缩短货架期。同时，由于不同研究在实验方法上的差异，使得次氯酸盐消毒效果的相关数据缺乏一致性，难以直接对比，这也导致人们对芽孢灭活的精确机制以及 pH 对次氯酸盐杀菌活性的影响了解有限。
为了解决这些问题，来自瑞典于默奥大学、挪威生命科学大学等机构的研究人员 Timir Baran Sil、Dmitry Malyshev 等人开展了相关研究。他们的研究成果发表在《BMC Microbiology》杂志上，为优化次氯酸盐消毒策略提供了重要依据。
研究人员在此次研究中主要运用了以下关键技术方法：一是通过调整次氯酸钠溶液的 pH，模拟常见的表面消毒操作，研究不同 pH 条件下次氯酸盐对芽孢的消毒效果；二是采用 Raman 光谱技术，监测次氯酸盐在不同 pH 下离子状态的变化，探究消毒效果变化的化学机制；三是利用荧光成像技术，以 Thioflavin T（ThT）作为芽孢通透性标记，观察芽孢在不同 pH 次氯酸盐处理后的变化。
研究结果如下：
- 次氯酸盐杀菌效率在 pH 9.5 - 11.0 间急剧变化：研究人员用 5000 ppm 的次氯酸盐溶液在 pH 7.0 - 12.0 的范围内处理芽孢 10 分钟。结果显示，当 pH 在 11.0 - 12.0 时，次氯酸盐几乎无法杀灭芽孢；而在 pH 11.0 - 9.5 之间，杀菌效率显著提升，芽孢的菌落形成单位（CFU）大幅下降，实现了 4.1-log 的减少；在 pH 7.3 时，芽孢活力进一步降低，又额外实现了 0.9-log 的减少。
- pH 对次氯酸盐化学性质和货架期的影响：次氯酸盐在高 pH 时以 ClO-形式存在，中性 pH 时以 HOCl 形式存在。研究人员通过 Raman 光谱确定了次氯酸盐离子状态转变的 pKa值为 7.6±0.05。他们还发现，低 pH 虽能增强杀菌效果，但会严重影响次氯酸盐溶液的货架期。当溶液初始 pH 在 8.9 及以上时，24 小时内 pH 无明显变化；而初始 pH 为 8.0 及以下时，pH 会迅速呈指数下降，最终稳定在约 pH 4.5。
- 低 pH 次氯酸盐增加芽孢通透性和 CaDPA 释放：通过 Raman 光谱分析发现，随着次氯酸盐 pH 降低，与芽孢中 CaDPA 相关的 Raman 峰强度下降，表明 CaDPA 释放增加。同时，用 ThT 作为芽孢通透性标记进行荧光成像检测发现，降低 NaOCl 溶液的 pH 会使芽孢对 ThT 的通透性增加，更多 ThT 分子进入芽孢，导致荧光强度增强。
在研究结论和讨论部分，研究明确了 pH、次氯酸盐杀菌效力和货架期之间的复杂关系。pH 9.5 是一个关键平衡点，在此 pH 下，次氯酸盐既能实现高效杀菌，对蜡状芽孢杆菌芽孢的活力可实现 4-log 的降低，又能保证溶液有相对合理的货架期，比之前建议的 pH 7.0 - 8.0 范围更具优势。这一发现对食品行业和医疗机构意义重大，为这些场所制定更有效、稳定和可持续的消毒策略提供了理论基础，有助于控制芽孢杆菌污染，提升高风险环境中的安全性和卫生水平。但在实际应用中，还需考虑有机污染物对低 ppm、pH 调节后的次氯酸盐溶液的影响，避免溶液因中和而低于消毒阈值。
总的来说，这项研究深入揭示了次氯酸盐消毒的关键影响因素，为优化消毒流程、保障公共健康提供了有力支持。不过，未来还需进一步研究在复杂实际环境中，如何更好地应用这些发现，以确保消毒效果的稳定性和可靠性。
