1. Tầm quan trọng của liều lượng UV
Trong công nghệ khử trùng bằng tia cực tím (UV), hiệu quả bất hoạt vi sinh vật phụ thuộc chủ yếu vào liều lượng UV (UV dose) mà vi sinh vật tiếp xúc. Liều lượng không đủ có thể khiến vi khuẩn sống sót hoặc phục hồi sau xử lý. Ngược lại, liều lượng quá cao gây lãng phí năng lượng.
2. Ảnh hưởng của pha sinh trưởng và khả năng phục hồi DNA
a) Pha sinh trưởng vi sinh vật
Các vi sinh vật có mức độ nhạy cảm UV khác nhau tùy theo pha sinh trưởng:
-
Pha tăng trưởng lũy tiến: nhạy cảm cao với tia UV do DNA đang nhân đôi.
-
Pha nghỉ (stationary): kháng UV tốt hơn.
-
E. coli ở trạng thái không phân chia cho thấy sức đề kháng cao hơn với UV.
Điều này rất quan trọng khi đánh giá mối quan hệ liều – đáp ứng trong thực tế vận hành.
b) Khả năng phục hồi DNA sau chiếu UV
Một số vi sinh vật có thể phục hồi tổn thương DNA nhờ 2 cơ chế chính:
✅Photoreactivation (quang phục hồi): Enzyme photolyase sử dụng ánh sáng (310–490 nm) để phục hồi thymine dimers.
✅Dark repair (sửa chữa trong bóng tối): gồm 2 con đường:
+ Excision repair: enzyme cắt bỏ đoạn tổn thương.
+ Recombination repair: dùng chuỗi DNA đối ứng để tái tạo.
Lưu ý : Photoreactivation có thể xảy ra nếu nước đã khử trùng tiếp xúc lại với ánh sáng. Do đó, trong thực tế, nước sau UV cần tránh tiếp xúc ánh sáng mặt trời.
3. Hiệu quả diệt khuẩn và các yếu tố ảnh hưởng
a) Liều lượng UV (UV dose)
\[D = I_{\text{avg}} \times t\]
-
D: liều UV (mJ/cm²)
-
\(I_{\text{avg}}\): cường độ UV trung bình (mW/cm²)
-
t: thời gian tiếp xúc (s)