航空燃料除菌劑對真菌的殺菌效果范文

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《后勤工程學院學報》2017年第1期

摘要：

微生物尤其是真菌在儲存罐和飛機油箱中生長繁殖會導致燃油過濾器阻塞，引起腐蝕，增加維修成本。盡管良好的維護方法有助于降低微生物污染的風險，但飛機受到污染，除菌劑是公認的能夠迅速、有效解決該問題的唯一現實而有效的選擇。結合相關文獻報道，探討了一種新研制的航空燃料除菌劑對4種特征真菌的殺菌效果。

關鍵詞：

微生物污染；真菌；航空燃料除菌劑；殺菌率

美國空軍在20世紀50年代就開始對噴氣燃料微生物污染進行研究。微生物在儲存罐和飛機油箱中生長繁殖會導致油罐腐蝕[1-2]、燃料降解[3]、燃料過濾器堵塞、燃油噴嘴結焦[4]，從而增加管理和維修成本[5-6]，甚至會威脅飛機飛行安全，造成災難性事件發生[7]。例如：1958年，一架B-52轟炸機因噴氣燃料中微生物污染導致過濾器阻塞而墜毀[8]。噴氣燃料中的微生物真菌占90%以上[9]，崔艷雨等[10]通過對噴氣燃料中真菌污染前后油品的外觀、密度、黏度、總酸值、閃點、餾程、銅片腐蝕、固體顆粒污染物、水反應、冰點等指標進行實驗研究，發現真菌對噴氣燃料的外觀、總酸值、固體顆粒污染物等指標影響比較明顯，會導致其參數不合格，對密度、黏度等指標有影響，但是影響不明顯；顧潔等[11]發現霉菌能夠侵蝕噴氣燃料儲罐內壁的涂料；殷鶴等[12]發現綠色木霉菌能夠降低噴氣燃料表面張力及熱氧化安定性，加快銅片腐蝕速度；袁祥波等[13-14]發現特征真菌不僅自身可以產生懸浮物，其在噴氣燃料中代謝產生的表面活性物質對懸浮物的生成也起到了促進作用，他還通過18SrDNA測序技術，對2個油庫不同油罐中的噴氣燃料樣品進行微生物檢測，發現噴氣燃料中存在Amorphothecaresinae真菌，并通過試驗得出Amorphothecaresinae真菌能在噴氣燃料中生長，且會導致噴氣燃料顆粒污染度增大，影響噴氣燃料的潔凈性。因此，抑制噴氣燃料中的真菌污染對于抑制噴氣燃料微生物污染、提高油品安全具有重要意義。本文參考相關文獻，挑選了4種存在于噴氣燃料中的真菌[15]，用于探討一種新研制的航空燃料除菌劑的殺菌效果。

1試驗部分

1.1試驗材料

菌種：枝孢霉菌、綠色木霉菌、出芽短梗霉菌、局限青霉菌，均已接種到沙保式固體培養板中。培養基：沙保式液體培養基（每100mL培養基中含有4g無水葡萄糖和1g蛋白胨）。其他材料：3號噴氣燃料，航空燃料除菌劑，ATP熒光檢測儀，均由寧波博奧公司提供；13個250mL的培養瓶；0.22μm濾膜；過濾裝置。

1.2試驗步驟

1.2.1沙保式液體培養基的配制

配制13個100mL沙保式液體培養基，并依次命名為：枝孢霉菌菌液（1號），添加除菌劑的枝孢霉菌（2號），未加除菌劑的枝孢霉菌（3號），綠色木霉菌菌液（4號），添加除菌劑的綠色木霉菌（5號），未加除菌劑的綠色木霉菌（6號），出芽短梗霉菌菌液（7號），添加除菌劑的出芽短梗霉菌（8號），未加除菌劑的出芽短梗霉菌（9號），局限青霉菌菌液（10號），添加除菌劑的局限青霉菌（11號），未加除菌劑的局限青霉（12號），沙保式液體培養基（13號）。將13個培養瓶用報紙封口，放入高壓滅菌鍋中，121℃滅菌20min。

1.2.2菌液制備

從4個標有不同菌種菌液的培養瓶（1，4，7，10號）中分別取1mL培養液，然后分別加入到4個對應的菌種培養板中，反復沖洗數次，并將沖洗液再次接種到1，4，7，10號培養瓶中，制成4種菌種菌液，在37℃恒溫培養箱中培養4d，作為試驗菌液。

1.2.3菌液ATP濃度檢測

1）從4個標有不同菌種菌液的培養瓶（1，4，7，10號）中分別取1mL菌液（取菌液前搖晃數次，保證菌種懸浮液混合均勻），過0.22μm濾膜。

2）用ATP熒光檢測儀中配套的棉棒擦拭濾膜表面，使濾膜上的微生物附著于棉棒上，再放入ATP熒光檢測儀中檢測微生物ATP濃度。每個菌液重復3次，記錄檢測結果，如表1所示。1.2.4殺菌試驗1）從1，4，7，10號培養瓶中分別取1mL菌液加到相對應的其他2個培養瓶中（以枝孢霉菌為例，從1號培養瓶中取1mL菌液分別加到2號和3號培養瓶中），再將13個培養瓶放入37℃恒溫搖床中培養2h。2）向2，5，8，10號培養瓶中加入100μL航空燃料除菌劑（按使用說明要求的劑量添加）。

3）將13個培養瓶放在室溫中培養2d。4）從3，6，9，12號培養瓶中各取1mL菌液，過0.22μm濾膜，使菌液中的微生物過濾到濾膜上，用ATP熒光檢測儀檢測濾膜上的微生物ATP濃度。每個菌液重復3次，記錄檢測結果，如表2所示。

4）將2，5，8，10號培養瓶中的100mL菌液過0.22μm濾膜，使菌液中的微生物過濾到濾膜上，用ATP熒光檢測儀檢測濾膜上的微生物ATP濃度，結果如表3所示。

2結果與討論

4個添加航空燃料除菌劑的培養瓶和4個未加航空燃料除菌劑的培養瓶在室溫中培養2d，并與沙保式液體培養基進行對比，培養瓶中微生物的生長情況如圖1所示。圖中，A為未加除菌劑的培養瓶，B為添加除菌劑的培養瓶，C為沙保式液體培養基。由圖1可以看出：①4種真菌在滿足其生長所需的環境中能夠迅速生長繁殖，培養2d培養瓶就出現渾濁，并能明顯看到大量懸浮的菌絲；②航空燃料除菌劑能夠明顯抑制4種真菌的生長；③局限青霉菌的生長繁殖速度比其他3種真菌慢。由表1，2，3可以確定以下結論：①枝孢霉菌和局限青霉菌在滿足其生長環境的條件下，生長繁殖最快；出芽短梗霉菌次之，綠色木霉菌又次之，但是其測量的微生物ATP濃度都遠遠高于噴氣燃料中微生物重度污染的等級下限（噴氣燃料中微生物ATP濃度大于5000RLU/L為重度污染等級）；②加入航空燃料除菌劑的培養瓶中，微生物ATP濃度遠遠低于噴氣燃料中微生物污染可忽略的等級上限（噴氣燃料中微生物ATP濃度小于1000RLU/L為可忽略的污染等級）。加入航空燃料除菌劑的培養瓶中檢測不到ATP，或者檢測量與加入量相差特別大，可能有3種解釋：①培養瓶中本身的ATP含量偏低，存在棉棒未擦拭干凈，或微生物附著在培養瓶內壁上等操作誤差；②菌液沒有混合均勻，加入4個培養瓶中的1mL菌液中均沒有微生物（這個可能性幾乎不存在），或者加入菌液的微生物含量確實比測量值還低；③航空燃料除菌劑在抑制真菌生長的同時還能夠對真菌進行滅殺（由ATP熒光檢測儀原理可知對于破除細胞壁的死菌無法檢測其含量）。筆者傾向于第3種解釋，因為整個操作過程都是在同一時間由同一人在同種試驗條件下完成的。根據第3種可能計算殺菌率，結果如表4所示。對于局限青霉菌的生長繁殖速度，圖片觀察到的結果與測試得出的結果有點出入，可能的解釋是圖片觀察的結果只是通過培養基的渾濁程度和肉眼觀察的菌絲數量得出的大致結論。

3結論

1）真菌在適宜的生長條件下均能夠迅速生長繁殖，產生大量肉眼可見的菌絲。在本試驗條件下，枝孢霉菌和局限青霉菌生長繁殖最快；出芽短梗霉菌次之，綠色木霉菌再次之。

2）航空燃料除菌劑對出芽短梗霉菌、綠色木霉菌的殺菌效果最好，對枝孢霉菌的殺菌效果最差。

3）通過用ATP熒光檢測儀檢測1mL菌液的ATP濃度，從而確定整個培養瓶中的菌液ATP濃度，其結果不具有很強的說服力，因為測量菌液無法充分混合均勻，過濾時微生物附著于培養瓶內壁，或者用ATP熒光檢測儀棉棒擦拭濾紙時未擦拭干凈等情況，都可能導致測量結果差別較大。但至少比目測強，可以作為估計值（ATP檢測技術實驗結果準確可靠，美國多個專業權威機構通過研究1000個以上的樣品，證明了用ATP熒光檢測儀快速檢測所得微生物含量的結果90%以上與24~48h標準細菌培養法/平皿法測量所得微生物含量的結果一致）。

參考文獻：

[9]龍泉芝，熊云，倪康康，等.Amorphothecaresinae對噴氣燃料影響試驗研究[J].后勤工程學院學報，2015，31（5）：56-59.

[10]崔艷雨，陳世一，杜金杰.微生物對航空煤油影響的實驗研究[J].中國民航大學學報，2010，28（6）：22-25.

[11]顧潔，易如娟.霉菌對噴氣燃料的耐受性及其對噴氣燃料質量的影響[J].石油庫與加油站，2004，13（5）：25-26.

[12]殷鶴，黃雪峰，楊浩.綠色木霉菌對噴氣燃料理化性質影響的研究[J].當代化工，2016，45（5）：924-926.

[13]袁祥波，陳學軍，熊云.噴氣燃料絮狀懸浮物的形成機理探討[J].石油煉制與化工，2015，46（11）：74-77.

[14]袁祥波，胡啟文，熊云，等.儲存噴氣燃料中特征真菌的鑒定與生長特性[J].后勤工程學院學報，2014，30（1）：59-63.

[15]楊浩，熊云，朱鵬，等.利用高通量測序分析儲存噴氣燃料中真菌群落多樣性[J].后勤工程學院學報，2016，32（2）：52-56.

作者:李鵬 熊云 朱鵬 黃海龍 單位:后勤工程學院軍事油料應用與管理工程系 寧波大學應用海洋生物技術教育部重點實驗室