细菌对消毒剂会产生抗药性吗?
兼谈消毒剂的杀菌原理
张靖男
台糖畜产研究所兽医系研究员
大家都很清楚,抗生素或磺胺药用久了,就可能会有抗药性菌的出现。即使是杀 剂,如 DDT、BHC 等,也会使人有愈来愈无效的感觉。因而连带地,就会有人怀疑,常用某种消毒剂,久了以後难道就不会有细菌对它产生抗药性吗?
对於这个问题,看来似乎很难,其实答案非常简单:不会!而且几乎可以说是:绝对不会!
为甚麽不会?让我们先来谈谈消毒剂的杀菌原理再做个说明。
消毒剂的作用,不外乎是使其菌体本身或其机能受损,以致无法增殖或者死亡。如与双氧水、氯等接触会发生氧化还原作用;与酸、硷或热水接触会引起水解。有些色素会移动氧化还原电位使细菌不利发育或因离子交换反应而使微生物之离子平衡破坏;有些消毒剂会使蛋白质变性。其主要作用原理可归纳如下:
(1)细胞壁破损或细胞膜功能损坏:
细胞壁或细胞膜因受消毒剂的作用而破损,细胞质因而流出,细菌即告死亡。又有细胞膜因渗透压发生变化,养分进不去,废物出不来,菌体因而无法生存。
(2)菌体蛋白质的变性:
消毒剂的分子与菌体蛋白质结合,或使菌体蛋白质改变原有性质 ( 亦即变性 ),使其沈淀或凝固,菌体之机能因而丧失。
(3)鶤之抑制作用:
鶤即酵素。菌体赖以产生能量的鶤 ( 如细胞色素氧化鶤、解糖鶤、脱氢鶤、参与 Kreb's citric acid cycle 之鶤等 ) 受损,则细菌之呼吸以及其他新陈代谢作用将会因而停止,细菌即告死亡。
以上这些作用,都是瞬间性的、破坏性的;作用原理都非常单纯。
作用原理虽然单纯,但消毒剂要达到它的消毒作用,当然必须先跟微生物接触才可。这种接触除在混合、搅拌时直接撞击外,还可靠着布朗运动及电荷吸引等作用来完成。当消毒剂稀释成消毒水後,消毒剂的分子就散布在水中东南西北上下左右做不规则的分子运动 ( 此即布朗运动 ),每个分子都像炸弹一样,一碰到细菌,细菌就遭爆破而死。如果浓度高,分子的数目当然就多,与细菌冲突的次数当然就增加,杀菌力也就愈强。同理,如果作用时间拉长,则分子与细菌冲突的机会也就愈多,杀菌效果当然也就愈高。
除了布朗运动外,藉着静电的吸引,也可以使细菌与消毒剂分子相冲突。特别是像阳性肥皂的消毒剂,它是带有正电荷的;而通常细菌的表面都带着负电荷,这两种不同的电荷就互相吸引,而使消毒剂分子与细菌相碰,达到杀菌的效果。
反过来看看抗生素及化学疗法剂,它的作用原理可就复杂而且高等得多了。它可以进入细菌体内妨碍细菌的生命活动,使其无法增殖及死亡。这些作用包括细菌细胞壁的合成阻碍、蛋白质的合成阻碍、核酸的 DNA、RNA 合成阻碍及菌体细胞膜阻碍等。这些作用是依抗生素种类之不同而不同,也就是具有选择性。由於这些作用均参与细菌的生命活动,因此经过一段时间之後,有些细菌会逐渐减低与药剂的结合性、降低对药剂的细胞膜透过性、大量增产被药剂阻止的鶤以资补充、蓄积可与药剂拮抗的代谢产物、增强对药剂的破坏作用、作出另一条代谢途径等等。在这种情况之下,细菌就可继续生存及增殖下去;此即所谓的耐性获得,也就是说细菌对於这种药剂产生了抗药性。而消毒剂的作用原理就没有那麽复杂,它是单纯的、破坏性的,因无参与代谢作用,所以也就没有这种顺应的情形,也就是说无从产生抗药性。举个最简单的譬喻来做个说明:今假设细菌是一个化学工厂。工厂内当然有各种设备及电路配线。如果这些设备或配线因某种原因或干扰而故障或断电,工作虽然会因此而停顿,但并不见得会使整个工厂废业。因为经过一段时间後就可能修复 ( 如更换零件设备或另接一条电路等 ) 而再度正常作业。可是如果这个工厂挨了一个特级大炸弹,则这个工厂可以在瞬间内整个被摧毁,根本无从修复。
在这个例子里,抗生素、磺胺药就像是那些使工厂作业程序混乱、电路阻断等的干扰物;而消毒剂就像是那个特级大炸弹。
由上面所说的这些作用原理及譬喻,我们就可以了解为甚麽细菌不会对消毒剂产生抗药性的了。
话是这麽说,但抱狐疑态度的人或许仍有。事实上,理论上是这样,实验的结果也是如此。日本这方面的权威学者高岛浩介以常用的阳性离子界面活性剂、两性离子界面活性剂、氯制剂、碘制剂等 4 种消毒剂,用细菌对药剂之耐性获得试验法对某黄色葡萄球菌反复继代,以证明是否有耐性菌的出现。结果连续继代了 11 代,各消毒剂的最低有效杀菌浓度始终并无改变。这就是说细菌对这些消毒剂并无产生抗药性。反观抗生素的情形,举个例说:链霉素对 Mycoplasma gallisepticum 菌,在第一代时 50 ug/ml 即有效,第二代时则非 10,000 ug/ml 以上的剂量不可。红霉素也同,继代到第 6 代时,药量必须是最初的 2 万倍才有效。泰乐仙 ( Tylosin ) 当细菌继代到第 9 代时更是提高到原来的 10 万倍以上才能杀菌,这都表示了此菌对这些抗生素产生了抗药性。像这一类的试验报告很多,实在不胜枚举。由这些试验结果,更可以确信消毒剂是不会产生抗药性菌的。
由历史的角度我们更可获得佐证:消毒剂自被人类使用至今已有一百年以上的历史了,但尚未见到有细菌对其产生抗药性的报告;而抗生素被发现到今天最长的不过 30 多年,但抗药性菌的产生的报告却俯拾即是。因此奉劝养猪的朋友们,放心地去消毒您的猪舍,不必担心常用或用得太多消毒剂会造成抗药性菌来。如果您还是不放心,笔者建议您每过几个月换用一种消毒剂。这与抗药性的产生完全无关,而是因为每一种消毒剂它的消毒范围有一定,有的对某些菌甚有效而对其他菌较无效;有的不能杀灭芽胞、霉菌、抗酸菌或病毒。因此,单独久用某一种消毒剂後,可能有些对之无效的微生物会繁茂昌盛,此时若改用另一种消毒剂,可能即可改变此种生态而将之杀灭。如此轮流搭配,就较不会有某种微生物的常在,而能达到更为完全的消毒效果。
现代畜殖第十五卷( 70年 1 ~ 6月 )、70年3月号 ( 32 ~ 34 )
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