臭氧對微生物之殺菌力檢驗分析(水中、空氣中各類環境)

紅色細菌病毒

自然界的微生物無所不在,大多數的微生物扮演著有益而重要的角色,只有少數是有害的。人類致病微生物的來源包括內生性及外生性兩種,內生性感染表示細菌自然存在身體某些部份,當病人身體衰弱時常在菌所造成的感染;外生性感染則表示微生物來自外界,經由各種媒介如污染的水、食品或空氣等直接或間接途徑,導致人體受到感染。

 

空氣中的微生物主要來自人類的口腔與鼻腔,藉著咳嗽、打噴嚏、甚至說話而傳播, 除了機械性的排出微生物外;唾液和鼻腔的分泌物亦可包裹著微生物形成飛沫(droplet) 顆粒而保護其感染能力。這種飛沫傳染大多引起呼吸道疾病,包括肺炎及肺結核等。

 

臭氧對各種細菌營養體、產芽胞菌、分枝桿菌、黴菌及原蟲的高殺菌或殺蟲能力基本上經過確認,然而臭氧機的應用廣泛,例如臭氧對蔬菜中殺蟲劑殘留或食品中抗生素及組織胺殘留之破壞能力。在美國,臭氧被視為完全無害的物質(GRAS, Generally Recognized As Safe)而被應用於食品加工飲料、蛋品及其它食品的消毒,亦用於酒類、西打(ciders)之熟化劑(maturing agent)以及用於飲料污染的滅菌,亦可滅活黴菌毒素

 

在中國大陸,臭氧已經發展廣泛地用於工業優良操作規範(GMP) ISO-13485 廠房的消毒;在加拿大也發展 Ozone Sterilizer (TSO3, Quebec, Canada) 作為醫療器材的有效滅菌劑,且不會產生有毒的化學物。由於臭氧消毒的多用途,台灣許多廠家亦發展各種形式的居家型臭氧產生機以便用於家庭環境的消毒,然而其是否能夠真正展現消毒能力, 必須利用臭氧處理水及空氣中各種不同類別微生物或原蟲加以確認。

 

本篇以市面上一款臭氧產生機設定在“High”的濃度對如下各一株微生物進行水中抗菌能力評估:

  • Salmonella typhimurium(鼠傷寒沙門氏菌)
  • Salmonella choleraesuis(豬霍亂沙門氏菌)
  • Salmonella dublin(都柏林沙門氏菌)
  • Shigella sonnei(宋內氏沙門氏菌)
  • Aeromonas hydrophila (嗜水氣單胞菌)
  • Escherichia coli O157:H7(大腸桿菌 O157:H7)
  • Staphylococcus aureus(金黃色葡萄球菌)
  • E. coli(大腸桿菌)
  • Klebsiella pneumoniae(肺炎克雷伯氏菌)
  • Citrobacter sp.(枸緣酸桿菌)
  • Enterobacter cloacae(陰溝腸桿菌)
  • Enterococcus faecalis(糞腸球菌)
  • Pseudomonas aeruginosa (綠膿桿菌)
  • Bacillus subtilis(枯草芽胞桿菌)
  • Listeria monocytogenes(單核球增多性李斯特氏菌)
  • Legionella pneumophila(嗜肺退伍軍人菌)
  • Candida albicans(白色念珠菌)
  • Candida tropicalis(熱帶念珠菌)
  • Candida krusei(克柔氏念珠菌)
  • Tricophyton rubrum(紅色毛癬菌)
  • Entamoeba histolytica(痢疾阿米巴)

結果顯示臭氧在水中對上述各種病原菌及原蟲均具有高消毒力,但對毛癬菌之殺菌力稍低。進一步測試臭氧對空氣中病原菌的殺菌力,本研究選用汽化的 Mycobacterium fortuitum(偶然分枝桿菌)、Streptococcus pneumoniae(肺炎鏈球菌)、Legionella pneumophila(嗜肺退伍軍人菌) 以及 B. subtilis(枯草芽胞桿菌)各 1 株進行測試,結果顯示臭氧對各個測試的空氣媒介病原菌亦展現高殺菌力。另外,本研究發現臭氧對大面積之具有霉味房間的殺黴菌效果在持續 48 小時處理可達到 58.5%。總之,臭氧不論對空氣中或水中的各種病原細菌營養體、酵母菌、黴菌、分枝桿菌、產芽胞細菌具有高殺菌力以及對水中的原蟲顯示高殺蟲力。

因臭氧對人類可造成傷害:刺激眼睛、鼻子、喉嚨及黏膜以及引起鼻腔發炎反應,臭氧的使用必須小心監控。文獻報導人類對臭氧最大的忍受量為 0.4 mg/kg,而 0.1 mg/kg將會刺激眼睛、鼻子、喉嚨及黏膜。臭氧對過敏的氣喘病人容易引起鼻腔發炎的反應,此現象可能使病人發生支氣管狹縮的症狀,嚴重時會引起窒息。因此,臭氧機的使用要特別小心,在儀器的說明書上必須詳細說明其使用方法及應用之限制,尤其強調操作時需在無人的居家環境(例如上班或外出)。

鑑於世界流行性新冠肺炎(COVID-19)病毒的傳播方式包括飛沫、人類的手及糞便、無生命物質如紙鈔、錢幣、信件、書籍、郵遞物質等。以後者的傳播媒介物而言,若有密閉空間,將可利用臭氧產生機所產生的臭氧消毒銀行所集中保管的紙鈔、錢幣;同樣地,郵局或快遞公司可將信件及各種郵遞物資集中在密閉的空間,在晚間無人上班時開啟臭氧機,將可迅速達到滅活(inactivate)新冠肺炎病毒的目的。

 

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