解放日报:环境友好型“防霉疫苗”喷洒一下形成防护膜,让霉菌早早“断粮灭口”
发布时间: 2025-06-18 浏览次数: 10

时值高温高湿的梅雨季,衣物长毛、墙壁发霉,家家户户“急难愁”。记者18日获悉,获得国家自然科学基金支持,东华大学环境学院杨自力团队研发出环境友好型“防霉疫苗”,三项创新技术让防霉就像“接种疫苗”一样简单安全。

传统防霉剂如同“化学武器”,靠毒性杀灭霉菌,但也不利于人居环境。团队首创“代谢干扰”路径,不再“以毒攻毒”,而是“断粮灭口”。这就像给霉菌喂“代糖”——让它们欢快吃下“假营养”,却无法真正生长,最终“饿死”在繁殖期。

喷有“防霉疫苗”的石膏在极端持续高湿(95%-99%)的防霉效果。

这项研究以无毒小分子替代有毒化学物质,靶向破坏霉菌的遗传物质,相较于传统防霉剂用量减少80%,且无色无异味,喷洒处即时形成防护膜。实验室数据显示,即便在湿度95%—99%的极端环境,防霉效果仍接近100%。

“这就像给房间接种‘防霉疫苗’,”项目负责人杨自力介绍,“喷覆一次可维持整个梅雨季防护效果,粮食仓储、家居环境甚至地下室都能适用。”其安全无害、高效持久、环境友好等特点直击防霉痛点,实现高效抗霉。

杀菌除霉方案对比。

突破一:从“毒杀”到“饥饿灭活”

——让霉菌在代谢中自我消亡

传统除霉技术通常采用带有强氧化性或毒性的酚类、酸类甚至酮类等化学物质,这些有毒大分子通过破坏霉菌细胞壁膜结构对霉菌实施“毒杀”,但同时也会存在有毒成分外溢或产生副产物等危害,并不太适宜用于人居环境。

团队新发现了霉菌细胞在代谢过程中的物质交换通道,巧妙采用类似“无糖”饮料中的“代糖”逻辑,提出一种全新的霉菌灭活方法:通过无毒无味、但霉菌代谢过程中又十分喜欢的小分子“无糖物质”,让霉菌繁殖力旺盛期不断摄入该无营养的“无糖物质”,从而在第一代霉菌的生命周期内避免增殖,诱导其代谢“饥饿灭活”。

由于第一代霉菌摄入过多“无糖食物”而被“饿死”,此时纵然环境十分潮湿、能给霉菌提供充足的水汽,霉菌最终还是因为营养摄入不足而消亡。该技术实现由“毒杀”到“饥饿灭活”的技术跨界升级,即使环境再潮再湿,也不怕霉菌滋生。

新路径实现低浓少量的高效抗霉。

突破二:改进侵入霉孢方式

——直奔霉菌内核、低浓少量

然而,霉菌是具有自我调节能力的微生物,在面对现有灭活技术的大分子时会产生应激反应,抵抗这些有害大分子的入侵。为此,现有灭活技术的分子难以侵入霉孢的内部,通常需要在细胞壁膜表面作业、先破坏霉菌的细胞薄膜后,才侵入胞内蛋白和遗传物质。这就使得目前除霉产品需要大剂量、高浓度才能保证有一定的灭活效率。

东华研究团队创新改变了侵入霉孢的方式,通过研发“代糖成分”小分子,伪装通过霉菌细胞与环境的物质交换通道“直奔内核”,侵入胞内并附着在胞内蛋白与遗传物质上,并改变其结构,使得霉菌在增殖过程中无法识别所需蛋白与遗传物质。由此,该技术仅需小剂量、低浓度就可以实现高效抑菌,同时避免对环境与施加基体带来影响。

新型安全载剂助力,“防霉疫苗”效率维持近100%。

突破三:使用新型安全载剂

——抑制效率提升至近100%

霉菌对水既爱又憎,喜欢潮湿的环境吸取水分以增殖,但其自身又表现出极强的疏水性,因而表现出对传统除霉技术的强抗性,这就导致霉菌不易根除,发霉问题反复。

研究团队针对性地开发了一种新型的安全载剂,构建霉菌细胞与“防霉疫苗”的连接桥梁并加强其亲和性。在极端潮湿的环境下,使得微小剂量的“防霉疫苗”也能有效作用于霉菌细胞,使其“饥饿灭活”的效果最大化。经实验室实测,在28-30℃、95-99%湿度的霉菌培养箱内,喷洒有“防霉疫苗”的样品抑制效率始终保持在近乎100%。

研究相关成果发表于国际期刊《建筑与环境》(Building and Environment),成果亮相第十一届中国(上海)国际技术进出口交易会。这一系列技术现已完成实验室验证,团队正与企业合作推进产业化,有望彻底解决我国南方以及东南亚等地区的雨季霉变困扰。(时间:2025-06-18 来源:上观新闻 作者:徐瑞哲 杨自力)