随着新冠疫情爆发,抗菌产品销量激增,随之而来的是公众对这类产品环境影响的深切担忧。在此背景下,加拿大国家科学研究院(INRS)的研究团队致力于寻找一种既对环境友好又能有效对抗微生物的化合物。他们成功锁定了一种极具潜力的分子,可用于开发新型表面活性剂,即洗涤剂中的核心活性成分。
这一发现颇具讽刺意味:未来或许能生产出由细菌制造的生物肥皂,而这些细菌本身又能杀灭有害菌。INRS阿曼德·弗拉皮耶健康生物技术中心的查尔斯·戈蒂埃研究员指出,这仅是第一步,目前尚未实现大规模培养。相关研究成果已发表在同行评审期刊《化学科学》上。
为摆脱传统洗涤剂中石油衍生物的使用,团队最初关注的是由细菌产生的鼠李糖脂类分子,特别是由对人类有毒的铜绿假单胞菌产生的类型。这类分子具有两亲性,既能结合水分子又能排斥水分子,从而像传统肥皂一样渗透织物并去除污渍。与大多数肥皂不同,它们具有可生物降解性,污染风险极低。
然而,由于生产源细菌具有致病性和抗生素耐药性,研究团队转而探索由菠萝假单胞菌(Panotoea ananatis)产生的安纳纳糖苷类分子。这种细菌不感染人类,主要侵染菠萝等植物。该分子存在A、B两种形态,其中B型(闭合态)毒性较大且效率较低,而A型(开放态)目前看来最为理想。
尽管细菌是开发生物肥皂的良好资源库,但必须确保其稳定性与无毒特性,同时还需考量生产成本,以便未来实现规模化应用。蒙特利尔大学化学系教授亚历山大·加农评价道,安纳纳糖苷A的合成是一项重大成就,因其分子结构复杂,需**控制立体化学和原子连接,体现了有机合成艺术的美感。
值得注意的是,虽然鼠李糖脂通常具有抗菌性,但纯安纳纳糖苷A及其类似物并未表现出抗菌活性。相反,研究发现它能以微摩尔浓度抑制癌细胞生长,但其作用机制是非特异性的,会破坏细胞膜,这意味着它可能无法区分癌细胞与正常细胞,存在安全隐患。
尽管距离商业化洗涤剂尚有一段距离,但此类生物学研究极大地推进了我们对天然化合物的认知,为改善目前高效但高污染的家居清洁产品提供了新的科学路径。对于中国日化行业而言,关注此类基于非致病微生物的绿色合成技术,或许是未来突破环保瓶颈、实现产业升级的重要方向。