酸的抗菌作用

发布时间:2021-12-30 丨 浏览次数:

        关于酸对病菌的作用，一直以来业内没有统一的描述，有的说是杀菌，有的说是抗菌，有的说是抑菌……到底怎么说比较好？今天，笔者尝试以一种清晰的方式描述酸对病菌的作用，供大家借鉴。
        首先，我们把酸对降低病菌感染压力的作用统称为酸的“抗菌作用”，它包括两方面：
        1. 酸在细胞外解离并降低环境pH值的“抑菌作用”（抑制病菌生长）；
        2. 酸分子进入细胞后解离产生的直接“杀菌作用”（杀死病菌）。

        下面，我们具体介绍一下酸的“抗菌作用”的两方面作用机理：间接“抑菌作用”和直接 “杀菌作用”。
         间接抑菌作用是指，酸通过在细胞外解离，提供H⁺，降低环境pH值，使环境的pH低到不适合病菌增殖或完全无法增殖的程度，从而达到间接抑制病菌增殖的效果。如图2和3所示，大多数病原微生物（如大肠杆菌、沙门氏菌、弯曲杆菌、产气荚膜梭菌等）适宜生长的pH是4.5~8，不能耐受低于4.5的环境pH值。无机酸（如正磷酸、盐酸）和pKa值较低的有机酸（如柠檬酸、富马酸），极易解离出H⁺，降低环境pH值，因此主要发挥间接抑菌作用。但是这一作用模式不能在动物的肠道内（尤其是中后段）实现，因为如果把肠道内pH值降到这个水平会对肠道消化酶的功能产生不利影响。
       直接杀菌作用，是酸以未解离的完整酸分子的状态自由扩散进入病菌细胞后，解离成酸根离子RCOO^-和H⁺，双管齐下，发挥直接杀菌的效果。如图4所示，酸根离子RCOO^-干扰DNA增殖所需的酶、抑制DNA复制、抑制蛋白合成、破坏病菌细胞膜的正常功能，从而抑制细菌增殖产生下一代，并造成细胞功能异常；而H⁺在细胞内累积会造成胞内pH下降，病菌必须通过启动Na⁺-H⁺泵（主动运输）将H⁺泵出胞外，这个过程会使病菌能量耗竭死亡。这个过程我们称之为酸分子的直接杀菌作用。需要注意的一点是：解离态的酸根和H⁺是不能进入细胞发挥杀菌作用的。
                                                                                                                                   图4 有机酸分子杀菌机理
 
         最后再总结一下：酸对降低病菌感染压力的作用统称为酸的“抗菌作用”，包括酸在细胞外解离并降低环境pH值的“抑菌作用”和酸分子进入细胞后解离的直接“杀菌作用”。




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