*冉亞妮 李成 龍秋儀 王婷梅
(廣州艾蓓生物科技有限公司 廣東 510850)
微生物的細(xì)胞膜是維持正常結(jié)構(gòu)和生理代謝的重要組織,微生物結(jié)構(gòu)破壞會(huì)使?jié)B透壓及通透性改變,從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。有研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)銀離子與原生質(zhì)體作用后,可使原生質(zhì)結(jié)構(gòu)收縮凝集脫出[2]。因?yàn)殂y離子帶有負(fù)電,當(dāng)它與微生物膜接觸時(shí),在生物膜膜負(fù)電的作用下,引發(fā)庫倫作用,導(dǎo)致微生物結(jié)構(gòu)紊亂、抑制呼吸作用,嚴(yán)重會(huì)引起細(xì)胞膜松散、細(xì)胞質(zhì)流失,最終導(dǎo)致微生物死亡。
微生物體內(nèi)的酶在葡萄糖、蔗糖等代謝中十分重要。當(dāng)銀離子進(jìn)入微生物體內(nèi),與蛋白質(zhì)或硫氫基酶表面的巰基結(jié)合,形成一種干擾細(xì)胞代謝的含硫銀化合物,使代謝受阻,最終達(dá)到殺滅的效果。此外,銀離子與蛋白類物質(zhì)具有親和性,能和半胱氨酸(Cys)、精氨酸(Arg)、賴氨酸(Lys)反應(yīng),使細(xì)胞蛋白質(zhì)凝固,干擾酶的活性,從而阻礙細(xì)菌的代謝。
Thurman等[3]研究指出,銀離子凝固核酸之后,可與DNA作用,可催化形成自由基,最終斷裂DNA的化學(xué)鍵,阻礙轉(zhuǎn)錄或反轉(zhuǎn)錄,促使核酸結(jié)構(gòu)改變,從而使微生物失去活性。金屬離子可以引起病毒DNA鏈斷裂,通過凝固蛋白和束縛核酸分子上的供電子體,最終導(dǎo)致病毒死亡,病毒死亡后銀離子可以從中脫離出來,可以和其它病毒再次作用。
細(xì)菌種類不同,對(duì)于銀離子的抵抗能力也不同的,有研究表明,某種消毒劑(含銀離子)經(jīng)稀釋后,對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌作用一定時(shí)間,可全部殺滅。張文鉦等[4]配制某銀殺菌劑(含銀濃度50mg/L),根據(jù)懸液法實(shí)驗(yàn),作用10min,對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌殺滅率都能達(dá)到99.9%。有文獻(xiàn)報(bào)道,銀離子含量為0.01mg/kg時(shí),能殺死大腸桿菌,且保持3個(gè)月。美國科學(xué)家,運(yùn)用銀離子電極處理污水(含一定量的大腸桿菌),作用72h后所有的大腸桿菌都?xì)?。白喉菌、傷寒菌在銀片上存活時(shí)間分別為3d和18h。
沈芃[5]研究表明,銀離子濃度為500ppm的殺菌劑,作用1h,對(duì)于乙肝病毒抗原有阻礙作用。魏蘭芬等[6]研究發(fā)現(xiàn)銀離子殺菌劑經(jīng)稀釋10倍后,作用一天,會(huì)導(dǎo)致不銹鋼表面乙肝表面抗原(HBsAg)的抗原性受阻。
芽孢對(duì)于外界有害因子有較強(qiáng)的抵抗力,銀離子濃度為0.25g/L作用20min,對(duì)枯草芽孢桿菌黑色變種只能達(dá)到99%左右,加大銀離子的劑量或延長其作用時(shí)間,對(duì)芽孢的殺滅率變化幅度不大,有研究者發(fā)現(xiàn),利用H2O2與銀離子配成的消毒劑,通過半個(gè)月的定性試驗(yàn)得出,對(duì)該菌株作用1.5h可達(dá)到全部殺滅。
銀離子殺滅微生物受溫度、濁度、pH、有機(jī)物等很多因素的影響,溫度的影響比較大,隨著溫度升高,銀離子殺滅微生物的作用不斷加強(qiáng),銀離子濃度在100mg/L,隨著溫度的升高,時(shí)間縮短,可以殺滅金黃色葡萄球菌,兩者呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。濃度在50mg/L時(shí)會(huì)受pH的影響,隨著pH升高,殺滅微生物呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。載銀樹脂消毒效果與水中有機(jī)物的含量和水的濁度有關(guān),有機(jī)含量或者水的濁度增加,對(duì)微生物殺滅效果會(huì)下降。銀離子與其他消毒劑的協(xié)作,比如銀離子與氯的消毒作用,銀與有效氯協(xié)作作用可以達(dá)到加強(qiáng)消毒效果,可以減少高濃度氯帶來負(fù)面影響。林梅江等[9]發(fā)現(xiàn),菌團(tuán)菌體長期使用金屬殺菌時(shí),會(huì)使微生物產(chǎn)生抗性,而且這種抗性可以傳遞給其它微生物,導(dǎo)致銀離子消毒作用大大降低。
銀離子在化妝品上的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛,原因是:第一,它可以促進(jìn)傷口愈合,增加淺層肌膚的修復(fù)效果;第二,銀離子可以充當(dāng)防腐劑的功效,可以降低由防腐劑引發(fā)的過敏反應(yīng);第三,銀離子化妝品及個(gè)護(hù)產(chǎn)品,可以保護(hù)皮膚免受微生物的危害,甚至對(duì)過敏、炎癥、面瘡、頭屑等一些由致病菌引起的皮膚不適,都可得到一定的緩解。
銀離子在醫(yī)療器材方面的應(yīng)用,在橡膠導(dǎo)管表面,運(yùn)用一定的技術(shù)涂上銀離子,對(duì)于致病菌有較強(qiáng)的殺滅效果,對(duì)芽孢的效果較差,該種導(dǎo)管,雖然殺菌效果不夠理想,但運(yùn)用該導(dǎo)管一方面可以降低尿路感染,另一方面可以降低治療費(fèi)用。
在敷料方面的應(yīng)用,有文獻(xiàn)報(bào)道,銀離子敷料不僅對(duì)治療糖尿病方面有顯著作用,而且能夠吸收有毒物質(zhì),維持傷口濕度。張永祥等[7]研發(fā)了一種創(chuàng)傷抗銀離子藻酸鹽菌敷料,該敷料由三層組成(保護(hù)層、銀離子藻酸鹽抗菌層和粘貼層)緊密連接,其中藻酸鹽和銀離子運(yùn)用濕法紡絲及紡織機(jī)粘結(jié)一起,這樣的協(xié)助方式可以促進(jìn)傷口滲出液的吸收、創(chuàng)口愈合、保護(hù)創(chuàng)面、持續(xù)抗菌抑菌的特點(diǎn)。有研究者探討銀離子敷料貼與維生素(B1、B2)創(chuàng)面聯(lián)合治療手術(shù)后傷口脂肪液化實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示這種敷料貼對(duì)治療手術(shù)后切口脂肪液化效果滿意。夏霖等[8]等研究發(fā)現(xiàn),一種含有納米銀離子的醫(yī)用抑菌紗布,該紗布能夠持久、長效、迅速的殺菌和抑菌的作用。有人還將銀離子敷料與葡萄糖酸氯已定聯(lián)合運(yùn)用于外周靜脈植入中心靜脈導(dǎo)管后穿刺的感染,結(jié)果得出該聯(lián)合作用可以預(yù)防PICC(中心靜脈導(dǎo)管)穿刺感染,同時(shí)可以減少換藥的頻率。
跟傳統(tǒng)的抗菌類洗滌產(chǎn)品相比,銀離子洗滌劑具有安全、高效,副作用低的特點(diǎn),特別適合嬰幼兒衣物,納米銀加在洗衣液里,抗菌率能達(dá)到99%。在日本銀離子衣物柔順劑、銀離子清洗劑、銀離子二合一洗滌劑等都進(jìn)入日化企業(yè)的市場(chǎng)。有學(xué)者研發(fā)一種新型抗菌材料JMACLP10(含銀離子)運(yùn)用于洗衣液產(chǎn)品中,該產(chǎn)品能夠獲得可觀的抑菌效果。
陰道炎主要是由混合病原菌引發(fā)陰道感染的一種婦科病。治療婦科病必須先確定病原菌然后才治療,混合微生物感染是無法應(yīng)用單一的抗生素來治療,應(yīng)用中藥治療很難讓廣大消費(fèi)者接受,一方面是因?yàn)樯珴梢约皻馕叮硪环矫媸且驗(yàn)橹兴幍淖饔脵C(jī)制并不清晰。因此,銀離子它的無色無味,無刺激,也很難產(chǎn)生抗藥性的特點(diǎn)會(huì)受到大眾的認(rèn)可。銀離子凝膠運(yùn)用在陰道,不僅會(huì)形成一層保護(hù)膜,而且不會(huì)污染衣物。有學(xué)者研發(fā)了一種新型銀離子?jì)D科墊,該墊由有特殊的絨漿毛(含有中藥液和銀的離子化),促使藥效釋放、藥效快、持續(xù)時(shí)間久、安全性較高等特點(diǎn),給婦女帶來福音。
銀離子在消毒水方面已有多年的歷史。有研究者發(fā)現(xiàn),氯和水中的有機(jī)物質(zhì)生成有害物質(zhì)(鹵化物),科學(xué)家們致力于研究安全有效的消毒用水。金屬離子能抑制微生物的生長,因此成為航空凈化水器選用的主要材料。近年來,有學(xué)者應(yīng)用銅銀離子與有效氯協(xié)作發(fā)現(xiàn),銅離子400μg/L、銀離子40μg/L與1mg/L的有效氯運(yùn)用于飲用水消毒,殺菌效果顯著加強(qiáng),從而可減少或消除高濃度含氯所帶來負(fù)面影響[9]。用銅離子400μg/L、銀離子40μg/L、游離氯0.15mg/L三者協(xié)同作用0.5h顯著提高滅活率[10],其中對(duì)大腸桿菌、脊髓灰質(zhì)炎I型病毒、大腸桿菌效果最為顯著,且水符合國家規(guī)定安全使用。
本文簡單的闡述了銀離子在日化產(chǎn)品、醫(yī)療器材、水消毒、洗滌及婦科方面的應(yīng)用,總的來說銀離子是較為理想的抗菌材料,它有較廣的抗菌性、持久性、耐熱性,不易分解失效、不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染、細(xì)胞不易產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點(diǎn)。但銀離子仍存在一些缺陷,一方面它屬于金屬,制備成本和價(jià)格較高;另一方面其化學(xué)性質(zhì)比較活潑,容易老化和變色。隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,這些缺陷必然會(huì)解決,這種綠色抗菌劑必然會(huì)有更加廣泛的應(yīng)用,對(duì)于銀離子的殺菌機(jī)制以及銀離子的使用劑量仍需要人們從不同方面去深入研究,了解更多殺菌機(jī)制以及潛在危險(xiǎn),使其創(chuàng)造更多的有益價(jià)值。