洗涤过程中的微生物交叉污染以及后续异味产生,一直是人们关心的家庭卫生问题。虽然抗菌洗涤剂可以减少异味,但其除菌和除臭的效果与机制尚不明确。青岛能源所单细胞中心与宝洁公司合作,利用前期发明的简化宏基因组测序技术2bRAD-M,通过研究日常使用的棉质毛巾中微生物含量、多样性和异味成分,揭示了洗涤过程中衣物间微生物交叉污染现象及后续异味形成的机制,强调了科学有效的洗涤对衣物上异味控制以及个人卫生的重要性,相关成果近日发表于iMeta杂志。
洗涤过程对“脏衣物”上微生物组及后续异味产生的影响(图/TzeHau Lam 刘阳)
洗涤对于日常衣物的“除污”、“除菌”至关重要,不充分的洗涤会导致微生物在纺织品中持续存活和生长,产生令人不悦的气味。衣物上的微生物污染主要来源于日常的穿着或使用,但洗涤过程中的交叉污染也可能导致微生物的扩散和积累。因此,科学的衣物分类收纳和洗涤方案,对于控制微生物交叉污染和异味产生至关重要。此外,目前对洗涤剂抗菌效力的评估大多停留于实验室水平,尚未阐明真实场景中洗涤剂对日常使用纺织品产生异味的控制机制。因此,探究日常使用的衣物在洗涤过程中微生物组变化及后续异味的产生,对于增强清洗效果具有重要意义。
针对上述问题,单细胞中心代娅婕带领的研究小组与宝洁公司的TzeHau Lam博士等合作,借助2bRAD-M技术、微生物生理学实验、气质联用、感官评价等,探索了日常使用的毛巾在洗涤过程中的微生物组变化。研究人员分别在洗前、洗后、室内晾干三个时间点对毛巾上的微生物组进行评估,发现洗后各个毛巾之间的微生物组成趋于同质化,以产臭微生物为主,且与洗前组毛巾之间的微生物多样性形成鲜明对比,证明洗涤过程中存在大量的微生物交换。漂洗水浸泡的毛巾、与使用过的毛巾同时洗涤的预灭菌毛巾、漂洗水中的微生物组成高度相似,说明洗涤过程中的微生物交换很可能是通过毛巾之间、水与毛巾之间的接触而发生。同时,通过抗菌洗涤剂处理组与非抗菌洗涤剂处理组的对比,研究人员发现抗菌洗涤剂减弱了微生物的交换作用,并显著降低了多种产臭菌的丰度。此研究证实合理的分类洗涤和科学的产品选择对于衣物洗涤具有重要意义。
本研究检测了洗涤过程中物种级别微生物组的变化,但是无法区分微生物的死活。下一步研究人员将从单细胞代谢表型的角度,进一步增强对洗涤过程中纺织品上微生物组成及变化的理解。比如借助拉曼组技术平台,分析微生物细胞的原位代谢活性,如活力、底物利用速率、产物含量、环境应激等;进而通过拉曼激活细胞分选技术在单细胞分辨率上建立原位代谢表型组与基因组之间的联系,或通过基于单细胞拉曼光谱的功能靶向性“先筛后养”策略高效分离培养目标微生物。
该工作由单细胞中心徐健研究员与宝洁公司刘吉泉博士主持完成,得到了中科院-宝洁创新合作框架iMicroCare、国家重点研发计划、中科院战略性先导专项、国家自然科学基金等项目的支持。
原文链接:https://doi.org/10.1002/imt2.110
TzeHau Lam, Yuxiang Liu, Fumi Iuchi, Yolanda Huang, Kejing Du, Yajie Dai, Jia Wu, Linda Lim, Jason Goo, Yoshiki Ishida, Jiquan Liu*, Jian Xu*. Impact of antibacterial detergent on used-towel microbiomes at species-level and its effect on malodor control.iMeta, 2023.