[发明专利]防止、去除、减少或破坏生物膜的方法

说明书

本发明是申请日为2005年09月07日，申请号为“200580030095.0”(国际申请号为PCT/US2005/031813)，名称为“防止、去除、减少或破坏生物膜的方法”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2004年9月8日提交的名为“防止、去除、减少或破坏生物膜的方法”的美国临时申请(序号60/608,535)的优先权，在此将其并入作为参考。

发明领域

本申请涉及防止、去除、减少或破坏表面上的生物膜生成的方法。

发明背景

生物膜(biofilms)是产生并持续存在于含水环境中的生物或非生物性物体表面上的生物膜，它是微生物细胞吸附到所述固体表面上造成的。这种吸附使这些微生物具有竞争优势，因为它们能够繁殖，能够获得更多样的营养物和氧条件，不被冲走，而且对抗微生物剂的敏感性降低。生物膜的形成还伴随着外泌性(exo-)聚合物质(多糖、聚糖醛酸、藻酸盐、糖蛋白和蛋白质)的产生，其与细胞一道形成由充水的空间分隔的厚层的分化结构。居留的微生物可以是单个物种的微生物细胞，或者是微生物细胞的混合群落，这些微生物细胞可包括好氧和厌氧的细胞，藻类、原生动物，和真菌。因此，生物膜是活的微生物的复杂的集合，这些微生物被包埋在由居留的微生物分泌的一种或多种基质聚合物所构成的有机结构中。

生物膜可发展为厚达数毫米或厘米，并覆盖广大表面区域的宏观结构。这些形成物可能是管道系统中限制或完全阻断流动，热交换器中减少热传递，或在城市供水系统、食品加工、医疗设备(例如导管、整形外科设备、植入物、内窥镜)中造成病原性问题的因素。另外，生物膜通过其包埋的微生物介导的腐蚀作用经常缩短材料的寿命。在工业水处理系统、纸浆和纸生产过程、冷却水系统、油回收用的注入井、冷却塔、多孔介质(砂和土壤)、海洋环境、空调系统，以及任何封闭的水再循环系统中，生物结垢(biological fouling)是严重的经济性问题。在医疗科学和工业中，生物膜也是严重的问题，其造成牙垢(dental plaques)、感染(Costerton,1999等人,Science 284:1318-1322)，内窥镜和隐形眼镜污染，假体装置的定殖(colonisation)，及医用植入物上生物膜的形成。

常规上，去除或防止生物膜需要使用分散剂、表面活性剂、去污剂、酶制剂、抗微生物剂(anti-microbials)、杀生物剂(biocides)、煮沸(boil-out)方法，和/或腐蚀性化学品，例如碱。使用这些手段的方法是本领域公知的。例如，在纸浆和造纸工业中，去除造纸机中的生物膜积聚常规上需要沉积物控制程序(deposit control program)，包括合理的保养(housekeeping)，以保持表面上没有溅上的原料，对新鲜的水和添加物作抗微生物处理，使用杀生物剂减少机器上的微生物生长，和按方案进行煮沸以去除确实产生的沉积物。

在生物膜中生长的细菌对抗生素和消毒剂的抗性比浮游的细胞更强，而且该抗性随着生物膜的年龄而增加。生物膜还对干燥、极端温度或光显示更高的物理抗性。如已提到的，生物膜的形成造成工业上、环境上和医学上的问题，而且在很多产业中，用化学品清除和消毒细菌生物膜是人们十分关心的问题。另外，消毒和清洁组合物趋向变得更温和，以减轻其环境影响，这样可能使得对覆盖生物膜的表面的清洁更加不足。

本发明的目的是提供防止或去除表面上存在的生物膜的改进的方法。

附图说明

图1显示三种不同的α-淀粉酶对粗小麦淀粉的总水解的百分率(%)的比较。

图2是比较1)α-淀粉酶A；2)单独的去污剂；3)α-淀粉酶C的生物膜去除的色谱图。

发明概述

本发明涉及防止、去除、减少或破坏表面上的生物膜的方法，包括使所述表面与来自细菌的α-淀粉酶接触。