基于化学的生物膜清洁和消毒新方法

导读：在食品加工行业中，生物膜的形成是一个严重的问题，可能导致食品安全风险、经济损失和公共卫生问题。传统的消毒方法，如使用生物杀灭剂，正面临微生物耐药性和交叉耐药性的挑战。因此，研究人员正在探索新的抗菌策略，以更有效地控制生物膜。本综述探讨了多种新型抗菌方法，包括抗菌肽、生物表面活性剂、噬菌体、精油等，并评估了它们的应用潜力、优势和局限性。此外，还讨论了组合策略在提高生物膜控制效果和减少环境影响方面的潜力。

新型抗菌策略

抗菌肽：抗菌肽是一类短链阳离子肽，具有天然的抗菌活性。它们通过与细菌表面负电荷相互作用，破坏细菌细胞膜，导致细胞内容物泄漏和细胞死亡。抗菌肽在食品加工行业中具有广泛的应用潜力，但由于生产成本高和可能的发展耐药性，其应用受到一定限制。

生物表面活性剂：生物表面活性剂是一种由微生物产生的表面活性剂，具有良好的生物降解性和低毒性。它们通过改变细菌细胞膜的物理化学性质，破坏细胞膜的完整性，从而达到抗菌效果。生物表面活性剂在清洁和消毒中的应用潜力巨大，但目前由于生产成本较高，其商业应用受到限制。

基于化学的新型生物膜控制策略：天然剂正在研究抗菌肽、生物表面活性剂、噬菌体、精油和纳米颗粒等天然剂在生物膜预防和控制中的有效性。通过这些天然药剂对细菌和生物膜控制的作用方式，以了解它们在食品工业中的潜在应用。

替代消毒策略：UV-TiO2 光催化，UV-TiO2 光催化预洗后进行高静水压包装后处理可作为传统氯消毒的替代品，用于灭活新鲜农产品上的病原体。

组合策略与环境影响

可持续且环保的方法重点是开发可持续、环保且有效的替代品，这些替代品对人类、动物和环境无害，可用于食品加工行业的表面消毒。

组合策略：研究表明，单一抗菌策略往往不足以完全清除生物膜。因此，组合不同抗菌策略可以提高抗菌效果。例如，将抗菌肽与生物表面活性剂结合使用，可以增强对生物膜的破坏作用。此外，将物理方法（如超声波、紫外线照射）与化学方法结合使用，也可以提高抗菌效果。

环境影响：传统消毒方法（如生物杀灭剂）可能对环境造成负面影响，包括对水生生物的毒害和对土壤的污染。因此，开发和使用环境友好的抗菌策略变得尤为重要。本综述讨论了多种新型抗菌策略的环境影响，强调了它们在减少环境污染方面的潜力。未来的研究需要进一步优化这些策略，以实现可持续的生物膜控制。

参考文献：Fernandes S, Gomes I B, Simões M, et al. Novel chemical-based approaches for biofilm cleaning and disinfection[J]. Current Opinion in Food Science, 2024: 101124.