孩子在生活中有趣的事:英文翻译，高手200分送！

微波放射线因为它的低成本而被用来对医院废物的灭菌消毒(Pellerin 1994;
Tata and Beone 1995; Atwater et al. 1997;Sasaki et al. 1998a) 和工业食品加工 。
(Denget al. 1990; Wang 1993; Sato et al. 1996; Kozempel et al.1997; Kuchma 1997;
Pagan et al. 1998; Vaid and Bishop1998)。现在医院废物的消毒这一问题变的越来
越为重要，消毒的方法也各种各样, 比如用紫外线或γ-射线来做的火炉温烤法,
高压蒸发法和放射线治疗法。 传统的焚烧装置非常的贵, 特别当使用与越来越
严密反空气污染标准符合; 电子束要求极端昂贵的机械, 并且严密地调控为安全
控制消毒设备使用γ-射线来源。 在工业的食品加工中, 微波能源用来进行低温
杀菌和传统短时间内食物消毒 (Heddleson 以及其他人；1996; Hammad 1998;
Aziz 以及其他人 2002)。由于微波放射线与其他灭菌方法相比，它的效力，商
业效益和较低的费用都好于其他技术(Wu 1996; Pierson 和 Sauer 1997; Sasaki
以及其他人。 1998b). 所以, 微波辐射被认为是杀害细菌的一个合法的供选择
的方法。
虽然微电波对微生物的破坏在许多研究中有报告, 但其灭菌的机制没有一个统一的说法，一些研究员将其归于热效应使其死亡 (Yeo 以及其他人。 1999), 另一些人则认为是由于微波能源本身的效果（巴恩斯和Ho 1977 年; Salvatorelli 等1996 年; 吴1996）。仍然有人质疑微波辐射(一个电磁场, 电子领域)是否独立地影响着生物分子和结构细胞组分。缺乏规范化的实验性情况提供样品暴露的实验给定义微波电子和持续微波电子仍在辩论。 当然，微电波是过去杀死细菌或钝化细菌活性的是多模态产生器（(Barnes and Ho1977; Salvatorelli et al. 1996)）, 类似微波炉。这些装置有一些本质的缺点, 主要是在微波电子领域金属制的附件内，时间和空间的不均匀分配。 而且, 他们不能够对样品进行测量温度或强度的测量，也不能够对样品中电子的跑向进行准确的测量。 因此, 对于电子领域的商界们，他们对其装置的研发投入没有强烈的决心， 这就无法使微波作用于微生物这个领域快速发展起来。 这些数据是对反映微生物本质的重要作用和对设计以微波放射线为基础的废物或食物消毒厂的基本依据。
单一模态，非谐振的的波导施力器用来测量在微波电子领域上和适用于细菌的样品的温度上得到了了一致。 过去这一个装置是用于户外射线对枯草杆菌孢子作用，在微波辐射后生存下来的枯草杆菌孢子与传统受热后的相比，振幅和方向都得到了确定。通过对在电子显微镜下观察枯草杆菌孢子的损害和测量释放出的啶二羧酸（DPA）的数量，发现细菌的损害减少了。

你好！~

需要的

微波放射线对杆菌 subtilis 户外运动的效果
介绍
微波放射线的使用为细菌的杀害是
对于医院废物的消毒是特别引起兴趣的
(Pellerin 1994; Tata 和 Beone 1995; Atwater 以及其他人。 1997;
Sasaki 以及其他人。 1998 一) 和工业的食品加工 (Deng
以及其他人。 1990; 王 1993 世; Sato 以及其他人。 1996; Kozempel 以及其他人。
1997; Kuchma 1997; 异教徒以及其他人。 1998; Vaid 和主教
1998) 因为它的低成本。 医院废物消毒是一
逐渐增加重要的问题和各式各样的
有效的消毒程序现在被用, 如此的
当做以火炉温烤, 施以高压蒸发和发光由于
紫外线或 c-光线。 传统的焚烧装置是真正的
贵的, 特别地当用符合那
逐渐迫切反空气污染标准; 电子
光线需要极端地贵的机器 , 和消毒
使用 c-光线的来源设备严格地被管理
因为安全和控制抑制。 在工业的食品加工中,
微波能源已经用来进行低温杀菌和
使成不毛在短时间内被相较的食物传统的
方法 (Heddleson 以及其他人。 1996; Hammad 1998; Aziz 以及其他人。
2002)。 因此, 微波放射线被视为一有效的
为杀害的细菌替代选择方法因为它的
效力，商业的有效和比较低的费用比较
藉由其他的技术 (Wu 1996; Pierson 和 Sauer
1997; Sasaki 以及其他人。 1998b).
虽然微生物的破坏的微电波的效能
已经在许多研究被报告, 真实的机制
细菌的杀害没有被解释在那
相同的方法。 二个主要的不一致的结论浮现: 一些
研究员归于被微电波发挥的杀害的效果
对热波产生 (Yeo 以及其他人。 1999), 其它
由于微波能源本身计画非热的效果
(巴恩斯和引人注意 1977; Salvatorelli 以及其他人。 1996; Wu 1996)。
使被演说安静是否微波放射线 (当做一
电磁场, 电子领域) 影响化学
生物学的分子和结构细胞的集会
成份独立地热效果产生了
藉着波。 缺乏被标准化的实验情况
提供样品的暴露给一定义和持续的
微波电子领域已经成为辩论的因素。 的确, 那
施力器最时常过去一直杀/钝化细菌
藉由微电波是多模态产生器 (巴恩斯和引人注意
1977; Salvatorelli 以及其他人。 1996), 类似微波炉。
这些装置有一些本质的缺点, 主要地
不均匀分配, 及时和在空间, 那
在金属制的附件内的微波电子领域。 而且,
他们不允许正确测量也那
温度或强烈和电子领域的方向在
对样品的接近。 因此, 商业的装置是
对于电子领域的强烈的决心是不是适当
而且时间-带领的微波申请的期间到
完全的微生物的 inactivation。 这些数据是本质的
microbiological 重要和对设计是必要的
废物或以微波为基础的食物消毒厂
放射线。
单一模态又非共呜的波导施力器描述
在此允许了统一的和可测量的分配
微波电子领域和温度价值
适用于细菌的样品被获得。 这一个装置是
过去一直使杆菌 subtilis 户外运动暴露在一个电子领域, 好的
在广阔和方向都定义了, 对于好几时间
间隔。 户外运动的生存对微波服从了
在登记了之后的放射线被相较传统的
暖气。 户外运动损害感应藉着两者治疗
被电子显微镜使用调查了和藉由测量那
dipicolinic 酸 (DPA) 的数量藉着对待的户外运动发表了。
材料及方法
微波装置
装置由标准的构成矩形的
波导和同轴的成份 (图 1) 由于一
被装备指示器的磁电管振动者向前的
而且反映了力量 (最大连续的波的 100 W
输出力量在 2 点?45 十亿赫兹) 如微电波的来源。
一个矩形的波导 (7?2? 3?4 cm) 被连接
对另外的一个同一的适配器经过一个胸罩
波导直的区段设计支撑一个玻璃测试
6 毫米 (外部的直径) 的管 ?4 毫米 (内部的直径)
?以细菌的样品载入的 66 毫米 (长度)
(图 1 一). 管的轴制造了一个 30 的角度
和电子领域的增殖的方向的程度
(图 1b); 如此的一个结构使增殖能够了
对测试管的微电波进入波导之内放置了,
藉由不比 8% 大的输入的被反映的力量
力量。 两倍的断株调音师用来减少不必要的
使回到磁电管来源的反映有力量。 那
微波开关有了 ms 的转变时间的一些 10s,
如此允许微波力量脉膊的申请
挑选的时间期间。 二小的空 borosilicate
玻璃球体 (4 毫米外部的直径) 被介绍进入
测试管和拿着了到底部被一盘绕, thinwalled
teflon(polytetrafluorethylene, PTFE) 管 (0?9 毫米
直径 ?50 毫米), 避免样品的流出在
沸腾的 (图 1c). 测试管与 PTFE 一起关闭
和一个 1 毫米直径的阻止人挖洞。 温度
在测试管内与一个纤维一起测量-光学的
温度计在每个测量之前校正了。 这
感应器有一个 0 的决议?1_C, 回应时间有关
0?在水的 2 年代, 和没被扰乱被那强烈的
微波电子领域。 藉由这组-提高, 微波 Efield
适用于样品可能容易地被决定被
calorimetric 测量。 一个商业的多模态
烤箱, 藉由 34 的内在能力?5? 34? 23 cm 和
750 W 的名义上工作力量在 2 点?45 十亿赫兹, 也是
为比较用。 在商业的烤箱中, 时间
需要了让水的解决到达那沸腾的
温度被藉由放置被填充的测试管测量
藉由五个不同的任意挑选的位置水, 在
在烤箱内的一个中央的位置。

B 的准备。 subtilis 户外运动
B 的户外运动。 subtilis ATCC 6633 到处被用那
当他们被报告是最佳的指示器的时候，学习
微波消毒化验 (Wu 1996) 。 不污染
户外运动中止在蒸馏的水被准备当做
先前描述了 (Senesi 以及其他人。 1991), 储存了在 4_C,
而且在 15 天之内用了。 照料被采取确定那
细菌的中止与 100% 一起构成能养活的
被转移进测试管, 这包含二
borosilicate-玻璃的球体和瘦的被墙壁的 PFTE 管。
测试管与 PFTE 阻止的人一起关闭, 包含一
小的-直径挖洞, 而且逐渐地被摇动除去空气
泡沫。 一半的样品是微波-照耀
好几时间间隔 (2,4,6,8,10,14 和 20 分钟). 那
其他的一半对于同时间照惯例被加热
在煮沸的浸渍的间隔加水给沭浴。 在每个之后
治疗, 户外运动中止敏捷地陷入一
冰冻水沭浴。 实验在一式三份被运行
而且每天在分开上重复了五次。 照耀了和
热的户外运动样品连续地与蒸馏一起冲淡
水和每个稀释的 100 ll 在一式三份被播种
在 Luria-Bertani 的琼脂之上镀金。 CFUs 在被计算之后一
在 37_C 的 24 h 的抱蛋。 为另外的 24 h 的抱蛋
导致了 CFUs 的数字的可以忽略的增加 (比较低的
超过 0?001%). 控制样品包含户外运动那不
遭受任何的治疗。

Effect of microwave radiation on Bacillus subtilis spores

INTRODUCTION
The use of microwave radiation for bacterial killing is
particularly appealing for sterilization of hospital waste
(Pellerin 1994; Tata and Beone 1995; Atwater et al. 1997;
Sasaki et al. 1998a) and industrial food processing (Deng
et al. 1990; Wang 1993; Sato et al. 1996; Kozempel et al.
1997; Kuchma 1997; Pagan et al. 1998; Vaid and Bishop
1998) because of its low cost. Hospital waste sterilization is a
problem of increasing importance and a wide variety of
efficacious sterilization procedures are currently used, such
as stoving, high-pressure steaming and irradiation with
ultraviolet or c-rays. Traditional incinerators are very
expensive, particularly when used in accordance with the
increasingly stringent anti-air-pollution standards; electron
beams require extremely expensive machinery, and sterilization
equipment using c-ray sources is strictly regulated
for safety and control restraints. In industrial food processing,
microwave energy has been used to pasteurize and
sterilize food in a shorter time compared with conventional
methods (Heddleson et al. 1996; Hammad 1998; Aziz et al.
2002). Therefore, microwave radiation is regarded as a valid
alternative method for killing bacteria because of its
effectiveness, commercial availability, and lower cost compared
with other technologies (Wu 1996; Pierson and Sauer
1997; Sasaki et al. 1998b).
Although the efficacy of microwaves in microbial destruction
has been reported in many studies, the actual mechanism
of bacterial killing has not been interpreted in the
same way. Two main conflicting conclusions emerge: some
researchers attribute the killing effect exerted by microwaves
to the heat the waves generate (Yeo et al. 1999), while others
propose a nonthermal effect due to microwave energy itself
(Barnes and Ho 1977; Salvatorelli et al. 1996; Wu 1996).
Still to be addressed is whether microwave radiation (as a
electromagnetic field, E-field) influences the chemistry of
biological molecules and the assembly of structural cell
components independently of the thermal effect generated
by waves. The lack of standardized experimental conditions
providing exposure of samples to a defined and constant
microwave E-field has contributed to the debate. Indeed, the
applicators most frequently used to kill/inactivate bacteria
with microwaves are multimode generators (Barnes and Ho
1977; Salvatorelli et al. 1996), similar to microwave ovens.
These devices have several intrinsic disadvantages, primarily
the nonuniform distribution, in time and in space, of the
microwave E-field inside the metal enclosure. Moreover,
they do not allow accurate measurements of either the
temperature or the intensity and direction of the E-field in
proximity to the samples. Therefore, commercial devices are
not adequate for determination of the intensity of the E-field
and the time-duration of microwave application that leads to
complete microbial inactivation. These data are of intrinsic
microbiological importance and are essential for the design
of waste or food sterilization plants based on microwave
radiation.
The single-mode, nonresonant waveguide applicator described
herein allowed a uniform and measurable distribution
of both the microwave E-field and the temperature value
applied to bacterial samples to be obtained. This device was
used to expose Bacillus subtilis spores to an E-field, well
defined both in amplitude and direction, for several time
intervals. The survival of spores subjected to microwave
radiation was compared with that registered after conventional
heating. The spore damage induced by both treatments
was investigated by electron microscopy and by measuring the
amount of dipicolinic acid (DPA) released by treated spores.
MATERIALS AND METHODS
Microwave apparatus
The device was constructed from standard rectangular
waveguides and coaxial components (Fig. 1) with a
magnetron oscillator equipped with indicators of forward
and reflected power (100 W of maximum continuous wave
output power at 2Æ45 GHz) as the source of the microwaves.
A rectangular waveguide (7Æ2 • 3Æ4 cm) was connected
to another identical adapter through a brass
waveguide straight section designed to hold a glass test
tube of 6 mm (outer diameter) •4 mm (inner diameter)
•66 mm (length) for loading with bacterial samples
(Fig. 1a). The axis of the tube made an angle of 30
degrees with the direction of propagation of the E-field
(Fig. 1b); such a configuration enabled the propagation of
microwaves to the test tube placed into the waveguide,
with a reflected power not greater than 8% of the input
power. A double stub tuner was used to reduce unwanted
power reflections returning to the magnetron source. The
microwave switch had a switching time of a few 10s of ms,
thus allowing the application of microwave power pulses
for selected time durations. Two small empty borosilicate
glass spheres (4 mm outer diameter) were introduced into
the test tubes and held to the bottom by a coiled, thinwalled
teflon (polytetrafluorethylene, PTFE) tube (0Æ9 mm
diameter •50 mm), to prevent outflow of samples during
boiling (Fig. 1c). The test tubes were closed with PTFE
stoppers with a 1-mm diameter hole. The temperature
inside the test tubes was measured with a fibre-optic
thermometer calibrated before each measurement. This
sensor has a resolution of 0Æ1_C, a response time of about
0Æ2 s in water, and is not perturbed by the intense
microwave E-field. With this set-up, the microwave Efield
applied to samples could be determined easily by
calorimetric measurements. A commercial multimode
oven, with an internal capacity of 34Æ5 • 34 • 23 cm and
a nominal working power of 750 W at 2Æ45 GHz, was also
used for comparison. In the commercial oven, the time
required for aqueous solutions to reach the boiling
temperature was measured by placing the test tubes filled
with water in five different randomly selected positions, in
a central location inside the oven.

Preparation of B. subtilis spores
Spores of B. subtilis ATCC 6633 were used throughout the
study as they are reported to be optimal indicators for
microwave sterilization assays (Wu 1996). Uncontaminated
spore suspensions were prepared in distilled water as
previously described (Senesi et al. 1991), stored at 4_C,
and used within 15 days. Care was taken to ensure that the
bacterial suspensions were constituted with 100% viable
were transferred into test tubes, which contained two
borosilicate-glass spheres and a thin walled PFTE tube.
Test tubes were closed with PFTE stoppers, containing a
small-diameter hole, and were gently shaken to eliminate air
bubbles. One half of the samples was microwave-irradiated
for several time intervals (2, 4, 6, 8, 10, 14 and 20 min). The
other half was conventionally heated for the same time
intervals by immersion in a boiling water bath. After each
treatment, spore suspensions were promptly plunged into an
ice water bath. Experiments were performed in triplicate
and repeated five times on separate days. Irradiated and
heated spore samples were serially diluted with distilled
water and 100 ll of each dilution was seeded in triplicate
onto Luria-Bertani agar plates. CFUs were counted after a
24-h incubation at 37_C. Incubation for an additional 24 h
led to a negligible increase in the number of CFUs (lower
than 0Æ001%). Control samples contained spores that did not
undergo any treatment.

Preparation of B. subtilis spores
Spores of B. subtilis ATCC 6633 were used throughout the
study as they are reported to be optimal indicators for
microwave sterilization assays (Wu 1996). Uncontaminated
spore suspensions were prepared in distilled water as
previously described (Senesi et al. 1991), stored at 4_C,
and used within 15 days. Care was taken to ensure that the
bacterial suspensions were constituted with 100% viable
were transferred into test tubes, which contained two
borosilicate-glass spheres and a thin walled PFTE tube.
Test tubes were closed with PFTE stoppers, containing a
small-diameter hole, and were gently shaken to eliminate air
bubbles. One half of the samples was microwave-irradiated
for several time intervals (2, 4, 6, 8, 10, 14 and 20 min). The
other half was conventionally heated for the same time
intervals by immersion in a boiling water bath. After each
treatment, spore suspensions were promptly plunged into an
ice water bath. Experiments were performed in triplicate
and repeated five times on separate days. Irradiated and
heated spore samples were serially diluted with distilled
water and 100 ll of each dilution was seeded in triplicate
onto Luria-Bertani agar plates. CFUs were counted after a
24-h incubation at 37_C. Incubation for an additional 24 h
led to a negligible increase in the number of CFUs (lower
than 0Æ001%). Control samples contained spores that did not
undergo any treatment.

微波放射线对杆菌 subtilis 户外运动的效果
介绍
微波放射线的使用为细菌的杀害是
特别地对于医院的消毒废物是引起兴趣的
(Pellerin 1994; Tata 和 Beone 1995; Atwater et al。 1997;
Sasaki et al。 1998 一) 和工业的食物处理 ( Deng
et al。 1990; 王 1993 世; Sato et al。 1996; Kozempel et al。
1997; Kuchma 1997; 异教徒 et al。 1998; Vaid 和主教
1998) 因为它的低费用。 医院废物消毒是一
逐渐增加重要的问题和各式各样的
有效的消毒程序现在被用, 如此的
当做以火炉温烤, 施以高压蒸发和发光由于
紫外线或 c-光线。 传统的焚烧装置是非常
贵的, 特别地当用符合那
逐渐迫切反空气污染标准; 电子
光线需要极端贵的机器 , 和消毒
严格地使用 c- 光线的来源仪器被管理
因为安全和控制抑制。 在工业的食物处理中,
微波能源已经用来对～进行低温杀菌和
在短时间内使成不毛食物与传统的相较
方法 (Heddleson et al。 1996; Hammad 1998; Aziz et al。
2002)。 因此, 微波放射线被视为一有效的
为杀害的细菌替代选择方法因为它的
效力，商业的有效和较低的费用比较
藉由其他的技术 (Wu 1996; Pierson 和 Sauer
1997; Sasaki et al。 1998 b).
虽然微生物的破坏微电波的效能
已经在许多研究中被报告, 真实的机制
细菌的杀害没有被解释在那
相同的方法。 二个主要的不一致的结论浮现: 一些
研究员归于被微电波发挥的杀害效果
对热波产生 (Yeo et al。 1999), 其它
由于微波能源本身计画非热的效果
( 巴恩斯和引人注意 1977; Salvatorelli et al。 1996; Wu 1996)。
使被向～演说安静是否微波放射线 ( 当做一
电磁场,电子领域) 影响化学
生物学的分子和结构细胞的集会
成份独立地热的效果产生
藉着波。 标准化实验的情况缺乏
提供样品的暴露给一定义和持续的
微波电子领域已经成为辩论的因素。 的确, 那
施力器最时常过去一直杀/ 钝化细菌
藉由微电波是多模态产生器 ( 巴恩斯和引人注意
1977; Salvatorelli et al。 1996), 类似微波炉。
这些装置有一些本质的缺点, 主要地
不均匀分配, 及时和在空间中, 那
在金属制的附件里的微波电子领域。 而且,
他们不允许正确测量也那
电子领域的温度或强烈和方向在
对样品的接近。 因此，商业的装置是
对于电子领域的强烈决心是不是适当
而且时间- 期间的微波申请领引到
完成微生物的 inactivation 。 这些数据是本质的
microbiological 重要而且对设计是必要的
废物或食物消毒以微波为基础的厂
放射线。
单一模态又非共呜的波导施力器描述
在此允许了统一的和可测量的分配
微波电子领域和温度价值
适用于细菌的样品被获得。 这一个装置是
过去一直使杆菌 subtilis 户外运动暴露在一个电子领域, 好的
在广阔和方向都定义, 对于好几时间
间隔。 户外运动的生存使～服从到微波
放射线被与那相较在登记之后传统的
暖气。 户外运动损害藉着两者治疗感应
被电子显微镜使用调查了和藉由测量那
dipicolinic 酸 (DPA) 的数量藉着对待的户外运动发表。
材料及方法
微波装置
装置构成标准的矩形
波导和同轴的成份 (图 1) 由于一
被装备指示器的磁电管振动者向前的
而且反映了力量 ( 最大连续的波 100 W
输出在 2 点使～有力量?45 十亿赫兹)如微电波的来源。
一个矩形的波导 (7?2? 3?4 cm) 被连接
到另外的同一适配器经过一个胸罩
直的波导区段设计支撑一个玻璃测试
6 毫米 (外部的直径) 的管 ?4 毫米 (内部的直径)
?以细菌的样品载入的 66 毫米 (长度)
(图 1 一). 管的轴制造了一个 30 的角度
和电子领域的增殖方向的程度
(图 1 b); 一个如此结构使增殖能够
对测试管的微电波进入波导之内放置,
藉由不比 8% 大输入的被反映的力量
力量。 一根两倍的断株调音师用来减少不必要的
回到磁电管来源的力量反映。 那
微波开关有了一转变时间的数 10 年代的 ms,
如此允许微波力量的申请脉膊
挑选的时间期间。 二小的空 borosilicate
玻璃球体 (4 毫米外部的直径) 被介绍进入
测试管而且拿着到底部被一盘绕, thinwalled
teflon(polytetrafluorethylene,PTFE) 管 (0?9 毫米
直径 ?50 毫米), 避免样品的流出在
沸腾的 (图 1 c). 测试管与 PTFE 一起关闭
和一个 1 毫米的直径阻止的人挖洞。 温度
在测试管里与一个纤维一起测量- 光学的
温度计在每个测量之前校正。 这
感应器有一个 0 的决议?1_ C, 一个回应时间有关
0?在水中的 2 年代, 而且没被扰乱被那强烈的
微波电子领域。 与这组在一起-提高, 微波 Efield
适用于样品可能容易地被决定被
calorimetric 测量。 一个商业的多模态
烤箱,藉由 34 的内在能力?5? 34? 23 cm 和
750 W 的名义上工作力量在 2 点?45 十亿赫兹, 也是
为比较用。 在商业的烤箱中, 时间
需要让水的解决到达煮沸
温度被藉由放置被填充的测试管测量
在五个不同的任意挑选的位置中有水, 在
在烤箱里的一个中央的位置。

B 的准备。 subtilis 户外运动
B 的户外运动。 subtilis ATCC 6633 到处被用那
当他们被报告是最佳的指示器的时候，学习
微波消毒化验 (Wu 1996) 。 不污染
户外运动中止在蒸馏的水中被准备当做
先前描述 (Senesi et al。 1991),储存在 4_ C,
而且在 15 天内用。 照料被轮流确定那那
细菌的中止与 100% 一起构成能养活的
进入测试管之内被转移, 包含二
borosilicate- 玻璃的球体和一瘦的墙壁 PFTE 管。
测试管与 PFTE 阻止的人一起关闭, 包含一
小的- 直径挖洞, 而且逐渐地被摇动除去空气
泡沫。 一半的样品是微波照耀的
对于好几时间间隔 (2,4,6,8,10,14 和 20 分钟). 那
其他的一半对于同时间照惯例被加热
煮沸的浸渍间隔加水给沭浴。 在每个之后
治疗, 户外运动中止敏捷地陷入一
冰水沭浴。 实验在一式三份中被运行
而且每天重复了在分开上的五次。 照耀和
热的户外运动样品连续地与蒸馏一起冲淡
每个稀释的水和 100 ll 在一式三份中被播种
在 Luria- Bertani 的琼脂之上镀金。 CFUs 在被计算之后一
在 37_ C 的 24 h 的抱蛋。 为另外的 24 h 的抱蛋
导致 CFUs 的数字可以忽略的增加 ( 比较低的
超过 0?001%). 控制样品包含了户外运动那没有
遭受任何的治疗。

不错吧！！~~希望您能采纳啊！！！！~~~~~~~~

Effect of microwave radiation on Bacillus subtilis spores
INTRODUCTION
The use of microwave radiation for bacterial killing is
particularly appealing for sterilization of hospital waste
(Pellerin 1994; Tata and Beone 1995; Atwater et al. 1997;
Sasaki et al. 1998a) and industrial food processing (Deng
et al. 1990; Wang 1993; Sato et al. 1996; Kozempel et al.
1997; Kuchma 1997; Pagan et al. 1998; Vaid and Bishop
1998) because of its low cost. Hospital waste sterilization is a
problem of increasing importance and a wide variety of
efficacious sterilization procedures are currently used, such
as stoving, high-pressure steaming and irradiation with
ultraviolet or c-rays. Traditional incinerators are very
expensive, particularly when used in accordance with the
increasingly stringent anti-air-pollution standards; electron
beams require extremely expensive machinery, and sterilization
equipment using c-ray sources is strictly regulated
for safety and control restraints. In industrial food processing,
microwave energy has been used to pasteurize and
sterilize food in a shorter time compared with conventional
methods (Heddleson et al. 1996; Hammad 1998; Aziz et al.
2002). Therefore, microwave radiation is regarded as a valid
alternative method for killing bacteria because of its
effectiveness, commercial availability, and lower cost compared
with other technologies (Wu 1996; Pierson and Sauer
1997; Sasaki et al. 1998b).
Although the efficacy of microwaves in microbial destruction
has been reported in many studies, the actual mechanism
of bacterial killing has not been interpreted in the
same way. Two main conflicting conclusions emerge: some
researchers attribute the killing effect exerted by microwaves
to the heat the waves generate (Yeo et al. 1999), while others
propose a nonthermal effect due to microwave energy itself
(Barnes and Ho 1977; Salvatorelli et al. 1996; Wu 1996).
Still to be addressed is whether microwave radiation (as a
electromagnetic field, E-field) influences the chemistry of
biological molecules and the assembly of structural cell
components independently of the thermal effect generated
by waves. The lack of standardized experimental conditions
providing exposure of samples to a defined and constant
microwave E-field has contributed to the debate. Indeed, the
applicators most frequently used to kill/inactivate bacteria
with microwaves are multimode generators (Barnes and Ho
1977; Salvatorelli et al. 1996), similar to microwave ovens.
These devices have several intrinsic disadvantages, primarily
the nonuniform distribution, in time and in space, of the
microwave E-field inside the metal enclosure. Moreover,
they do not allow accurate measurements of either the
temperature or the intensity and direction of the E-field in
proximity to the samples. Therefore, commercial devices are
not adequate for determination of the intensity of the E-field
and the time-duration of microwave application that leads to
complete microbial inactivation. These data are of intrinsic
microbiological importance and are essential for the design
of waste or food sterilization plants based on microwave
radiation.
The single-mode, nonresonant waveguide applicator described
herein allowed a uniform and measurable distribution
of both the microwave E-field and the temperature value
applied to bacterial samples to be obtained. This device was
used to expose Bacillus subtilis spores to an E-field, well
defined both in amplitude and direction, for several time
intervals. The survival of spores subjected to microwave
radiation was compared with that registered after conventional
heating. The spore damage induced by both treatments
was investigated by electron microscopy and by measuring the
amount of dipicolinic acid (DPA) released by treated spores.
MATERIALS AND METHODS
Microwave apparatus
The device was constructed from standard rectangular
waveguides and coaxial components (Fig. 1) with a
magnetron oscillator equipped with indicators of forward
and reflected power (100 W of maximum continuous wave
output power at 2Æ45 GHz) as the source of the microwaves.
A rectangular waveguide (7Æ2 • 3Æ4 cm) was connected
to another identical adapter through a brass
waveguide straight section designed to hold a glass test
tube of 6 mm (outer diameter) •4 mm (inner diameter)
•66 mm (length) for loading with bacterial samples
(Fig. 1a). The axis of the tube made an angle of 30
degrees with the direction of propagation of the E-field
(Fig. 1b); such a configuration enabled the propagation of
microwaves to the test tube placed into the waveguide,
with a reflected power not greater than 8% of the input
power. A double stub tuner was used to reduce unwanted
power reflections returning to the magnetron source. The
microwave switch had a switching time of a few 10s of ms,
thus allowing the application of microwave power pulses
for selected time durations. Two small empty borosilicate
glass spheres (4 mm outer diameter) were introduced into
the test tubes and held to the bottom by a coiled, thinwalled
teflon (polytetrafluorethylene, PTFE) tube (0Æ9 mm
diameter •50 mm), to prevent outflow of samples during
boiling (Fig. 1c). The test tubes were closed with PTFE
stoppers with a 1-mm diameter hole. The temperature
inside the test tubes was measured with a fibre-optic
thermometer calibrated before each measurement. This
sensor has a resolution of 0Æ1_C, a response time of about
0Æ2 s in water, and is not perturbed by the intense
microwave E-field. With this set-up, the microwave Efield
applied to samples could be determined easily by
calorimetric measurements. A commercial multimode
oven, with an internal capacity of 34Æ5 • 34 • 23 cm and
a nominal working power of 750 W at 2Æ45 GHz, was also
used for comparison. In the commercial oven, the time
required for aqueous solutions to reach the boiling
temperature was measured by placing the test tubes filled
with water in five different randomly selected positions, in
a central location inside the oven.

Preparation of B. subtilis spores
Spores of B. subtilis ATCC 6633 were used throughout the
study as they are reported to be optimal indicators for
microwave sterilization assays (Wu 1996). Uncontaminated
spore suspensions were prepared in distilled water as
previously described (Senesi et al. 1991), stored at 4_C,
and used within 15 days. Care was taken to ensure that the
bacterial suspensions were constituted with 100% viable
were transferred into test tubes, which contained two
borosilicate-glass spheres and a thin walled PFTE tube.
Test tubes were closed with PFTE stoppers, containing a
small-diameter hole, and were gently shaken to eliminate air
bubbles. One half of the samples was microwave-irradiated
for several time intervals (2, 4, 6, 8, 10, 14 and 20 min). The
other half was conventionally heated for the same time
intervals by immersion in a boiling water bath. After each
treatment, spore suspensions were promptly plunged into an
ice water bath. Experiments were performed in triplicate
and repeated five times on separate days. Irradiated and
heated spore samples were serially diluted with distilled
water and 100 ll of each dilution was seeded in triplicate
onto Luria-Bertani agar plates. CFUs were counted after a
24-h incubation at 37_C. Incubation for an additional 24 h
led to a negligible increase in the number of CFUs (lower
than 0Æ001%). Control samples contained spores that did not
undergo any treatment.
微波放射线对杆菌 subtilis 户外运动的效果
介绍
微波放射线的使用为细菌的杀害是
对于医院废物的消毒是特别引起兴趣的
(Pellerin 1994; Tata 和 Beone 1995; Atwater 以及其他人。 1997;
Sasaki 以及其他人。 1998 一) 和工业的食品加工 (Deng
以及其他人。 1990; 王 1993 世; Sato 以及其他人。 1996; Kozempel 以及其他人。
1997; Kuchma 1997; 异教徒以及其他人。 1998; Vaid 和主教
1998) 因为它的低成本。 医院废物消毒是一
逐渐增加重要的问题和各式各样的
有效的消毒程序现在被用, 如此的
当做以火炉温烤, 施以高压蒸发和发光由于
紫外线或 c-光线。 传统的焚烧装置是真正的
贵的, 特别地当用符合那
逐渐迫切反空气污染标准; 电子
光线需要极端地贵的机器 , 和消毒
使用 c-光线的来源设备严格地被管理
因为安全和控制抑制。 在工业的食品加工中,
微波能源已经用来进行低温杀菌和
使成不毛在短时间内被相较的食物传统的
方法 (Heddleson 以及其他人。 1996; Hammad 1998; Aziz 以及其他人。
2002)。 因此, 微波放射线被视为一有效的
为杀害的细菌替代选择方法因为它的
效力，商业的有效和比较低的费用比较
藉由其他的技术 (Wu 1996; Pierson 和 Sauer
1997; Sasaki 以及其他人。 1998b).
虽然微生物的破坏的微电波的效能
已经在许多研究被报告, 真实的机制
细菌的杀害没有被解释在那
相同的方法。 二个主要的不一致的结论浮现: 一些
研究员归于被微电波发挥的杀害的效果
对热波产生 (Yeo 以及其他人。 1999), 其它
由于微波能源本身计画非热的效果
(巴恩斯和引人注意 1977; Salvatorelli 以及其他人。 1996; Wu 1996)。
使被演说安静是否微波放射线 (当做一
电磁场, 电子领域) 影响化学
生物学的分子和结构细胞的集会
成份独立地热效果产生了
藉着波。 缺乏被标准化的实验情况
提供样品的暴露给一定义和持续的
微波电子领域已经成为辩论的因素。 的确, 那
施力器最时常过去一直杀/钝化细菌
藉由微电波是多模态产生器 (巴恩斯和引人注意
1977; Salvatorelli 以及其他人。 1996), 类似微波炉。
这些装置有一些本质的缺点, 主要地
不均匀分配, 及时和在空间, 那
在金属制的附件内的微波电子领域。 而且,
他们不允许正确测量也那
温度或强烈和电子领域的方向在
对样品的接近。 因此, 商业的装置是
对于电子领域的强烈的决心是不是适当
而且时间-带领的微波申请的期间到
完全的微生物的 inactivation。 这些数据是本质的
microbiological 重要和对设计是必要的
废物或以微波为基础的食物消毒厂
放射线。
单一模态又非共呜的波导施力器描述
在此允许了统一的和可测量的分配
微波电子领域和温度价值
适用于细菌的样品被获得。 这一个装置是
过去一直使杆菌 subtilis 户外运动暴露在一个电子领域, 好的
在广阔和方向都定义了, 对于好几时间
间隔。 户外运动的生存对微波服从了
在登记了之后的放射线被相较传统的
暖气。 户外运动损害感应藉着两者治疗
被电子显微镜使用调查了和藉由测量那
dipicolinic 酸 (DPA) 的数量藉着对待的户外运动发表了。
材料及方法
微波装置
装置由标准的构成矩形的
波导和同轴的成份 (图 1) 由于一
被装备指示器的磁电管振动者向前的
而且反映了力量 (最大连续的波的 100 W
输出力量在 2 点?45 十亿赫兹) 如微电波的来源。
一个矩形的波导 (7?2? 3?4 cm) 被连接
对另外的一个同一的适配器经过一个胸罩
波导直的区段设计支撑一个玻璃测试
6 毫米 (外部的直径) 的管 ?4 毫米 (内部的直径)
?以细菌的样品载入的 66 毫米 (长度)
(图 1 一). 管的轴制造了一个 30 的角度
和电子领域的增殖的方向的程度
(图 1b); 如此的一个结构使增殖能够了
对测试管的微电波进入波导之内放置了,
藉由不比 8% 大的输入的被反映的力量
力量。 两倍的断株调音师用来减少不必要的
使回到磁电管来源的反映有力量。 那
微波开关有了 ms 的转变时间的一些 10s,
如此允许微波力量脉膊的申请
挑选的时间期间。 二小的空 borosilicate
玻璃球体 (4 毫米外部的直径) 被介绍进入
测试管和拿着了到底部被一盘绕, thinwalled
teflon(polytetrafluorethylene, PTFE) 管 (0?9 毫米
直径 ?50 毫米), 避免样品的流出在
沸腾的 (图 1c). 测试管与 PTFE 一起关闭
和一个 1 毫米直径的阻止人挖洞。 温度
在测试管内与一个纤维一起测量-光学的
温度计在每个测量之前校正了。 这
感应器有一个 0 的决议?1_C, 回应时间有关
0?在水的 2 年代, 和没被扰乱被那强烈的
微波电子领域。 藉由这组-提高, 微波 Efield
适用于样品可能容易地被决定被
calorimetric 测量。 一个商业的多模态
烤箱, 藉由 34 的内在能力?5? 34? 23 cm 和
750 W 的名义上工作力量在 2 点?45 十亿赫兹, 也是
为比较用。 在商业的烤箱中, 时间
需要了让水的解决到达那沸腾的
温度被藉由放置被填充的测试管测量
藉由五个不同的任意挑选的位置水, 在
在烤箱内的一个中央的位置。

B 的准备。 subtilis 户外运动
B 的户外运动。 subtilis ATCC 6633 到处被用那
当他们被报告是最佳的指示器的时候，学习
微波消毒化验 (Wu 1996) 。 不污染
户外运动中止在蒸馏的水被准备当做
先前描述了 (Senesi 以及其他人。 1991), 储存了在 4_C,
而且在 15 天之内用了。 照料被采取确定那
细菌的中止与 100% 一起构成能养活的
被转移进测试管, 这包含二
borosilicate-玻璃的球体和瘦的被墙壁的 PFTE 管。
测试管与 PFTE 阻止的人一起关闭, 包含一
小的-直径挖洞, 而且逐渐地被摇动除去空气
泡沫。 一半的样品是微波-照耀
好几时间间隔 (2,4,6,8,10,14 和 20 分钟). 那
其他的一半对于同时间照惯例被加热
在煮沸的浸渍的间隔加水给沭浴。 在每个之后
治疗, 户外运动中止敏捷地陷入一
冰冻水沭浴。 实验在一式三份被运行
而且每天在分开上重复了五次。 照耀了和
热的户外运动样品连续地与蒸馏一起冲淡
水和每个稀释的 100 ll 在一式三份被播种
在 Luria-Bertani 的琼脂之上镀金。 CFUs 在被计算之后一
在 37_C 的 24 h 的抱蛋。 为另外的 24 h 的抱蛋
导致了 CFUs 的数字的可以忽略的增加 (比较低的
超过 0?001%). 控制样品包含户外运动那不
遭受任何的治疗。