只有UVC紫外线才具备杀菌功能
只有UVC紫外线才具备杀菌功能

UVC紫外线微生物广谱灭活原理和机制

紫外线杀菌消毒功效于十九世纪末被发现,是经历百年验证的严肃科学结论。波长范围280-200纳米(特别是280-250纳米)的UVC紫外线对微生物和病毒有着广谱消杀作用。重要事情说三遍!只有UVC、UVC、UVC,才具有杀菌作用!而波长更长的UVB和UVA波段紫外线不具备杀菌消毒功能,其中UVA紫外线对微生物的影响力只有UVC紫外线的数千分之一。

编者注:丹麦人Niels Fensen由于使用紫外线对抗肺结核而获得了1903年诺贝尔生理和医学奖。Fensen博士最初观察到阳光,确切地说是阳光中的UVA紫外线有杀菌作用,这得益于北欧夏季超长白昼,可以保障连续十几个小时的照射,会产生一定效果,但其效率比后来发现的UVC相差很大。

UVC紫外线通过破坏微生物机体细胞(包括细菌、真菌、藻类、原虫等)和非细胞体(病毒)的遗传物质DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构,达到杀菌消毒的效果。细胞核遗传物质DNA/RNA对UVC有着很强的吸收力(吸收峰值在265nm左右),从而破坏其链状结构,导致遗传物质复制的中断和破坏,最终使细菌和病毒无法复制(繁殖),从而达到灭活效果。此外紫外线还对细胞蛋白质分子中的各种聚合键也产生破坏作用,导致蛋白质变性,细胞机体丧失代谢能力而死亡。

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UVC紫外线灭活机制


相比酒精、消毒剂等化学杀菌技术,UVC紫外线杀菌是物理杀菌,具有真正广谱杀菌能力。对于包括细菌、病毒、真菌、原虫等都有更有效和更快速灭活能力,且无任何有害残留物和毒副作用,以及抗药性问题。这对减少滥用抗生素,改善环境有重大意义。

 

【紫外线DNA致突变作用具体原理

紫外线照射能使遗传物质DNA/RNA产生很多光生成物,有两种不同的光生成物,一种发生在相邻的两个嘧啶之间——环丁烷嘧啶光二聚体,另一种是6-4光生成物,其中胸腺嘧啶二聚体是重要的一种损伤。UVC照射后,先是两个胸腺嘧啶的双链变成单链,然后两个胸腺嘧啶分子连接起来,形成一个胸腺嘧啶二聚体。

胸腺嘧啶二聚体通常发生在同一DNA链上两个相邻的胸腺嘧啶之间,也可以发生在两个单链之间,这种二聚体是很稳定的。如果它发生在两链之间,就会由于它的交联而阻碍双链的分开,从而影响复制;如果它发生在同一链的两个相邻胸腺嘧啶之间,就会阻碍腺嘌呤A的正常掺入作用,复制时就会在此处突然停止,并随意掺入别的碱基,结果在新合成的链上的碱基顺序发生了改变,因而引起突变。紫外线引起的突变包括各种形式的转换和颠换。紫外线还能引起缺失、重复和移码突变。这些突变可能是紫外线的直接作用、间接作用和DNA的SOS修复系统共同作用的结果。

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UVC LED微生物和病毒灭活机制(波形图显示波长265纳米对DNA/RNA影响最大)