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银离子为什么可以抗菌而不伤害正常细胞?
作者:管理员    发布于:2020-10-14 09:32:11    文字:【】【】【

银离子的抗菌原理

一、基本概念与常识普及

  1.分子、原子、 电子、 离子

    分子是独立存在而且保持物质化学性质的最小粒子。

    原子是组成物质的最小颗粒。原子由原子核以及围绕在原子核旁边的电子组成。

    原子整个极性呈中性。如果原子的质子数和电子数不等,那么就成为了离子,如果电子数目大于质子数,离子极性为负,反之离子极性为正。极性为负的离子称为阴离子,极性为正的离子称为阳离子。

    在化学反应中,金属元素原子失去最外层电子,非金属原子得到电子,从而使参加反应的原子带上电荷。带电荷的原子叫做离子,带正电荷的原子叫做阳离子,带负电荷的原子叫做阴离子。

  2.纳米、离子的体积

    纳米是长度单位,是一米的十亿分之一(米→厘米→毫米→微米→纳米), 大约为万分之一头发粗细。

    1微米=1000纳米,即1~999个纳米单位都叫可称为纳米。

    原子的大小是1毫米(mm)的千万分之一。1微米(μm)的万分之一。

    这样就可以知道,1个纳米大约为10个离子(原子)的大小。

    纳米银的制造技术,日本为最高为4~5个纳米单位。即,1个纳米银微粉颗粒,可以容纳40~50个离子(原子)。而一般的纳米银制造技术,微粉颗粒的大小在10~20纳米单位。也就是可以容纳100~200个离子(原子)。

  3.微生物的大小以微米为准

    比如,一个标准的草履虫--一种单细胞的淡水小生物--大约为2微米宽。

    球菌的直径约在0.75-1.25微米(μm)之间、杆菌长度约2-5微米(μm)、螺旋菌长约100-200微米(μm)。

    病毒比细菌小得多,必须通过电子显微镜才可以看到。

    离子(原子)是细菌的几万或几十万分之一大小。银离子作为阳离子,因此很容易和阴离子的细菌吸附,进入细菌的体内。

  4.细菌是分裂繁殖,病毒是靠自我复制来繁殖

    细菌病毒繁殖速度极快,成几何级数增长。一般细胞分裂一次需时仅20~30分钟。条件适宜,病毒复制周期短,几十分钟内可能要增殖几百万次。

  5.抗菌、杀菌、消毒、抑菌

    抗菌(anti-microbial): 是一个泛指词,包括杀菌和抑菌。

    杀菌(microbiocide):指将待处理体系中的微生物营养体和繁殖体杀死的过程。

    消毒(disinfection): 指破坏待处理体系中微生物的过程,但消毒过程一般对微生物孢子无效,消毒不需要杀灭体系中所有微生物,只需要达到预定的处理要求,一般需要将体系中的致病和条件致病的微生物出去或使之丧失活性。

    抑菌(bacteriostasis):抑制微生物生长繁殖的作用,抑制待处理体系中微生物活性,使之繁殖能力降低或停滞繁殖的过程。

  6、干扰细胞壁的合成

    细菌细胞壁重要组分为肽聚糖,银离子抗菌剂对细胞壁的干扰作用,主要抑制多糖链与四肽交联有连结,从而使细胞壁失去完整性,失去了对渗透压的保护作用,损害菌体而达到杀菌效果。

  7、可损伤细胞膜

    银离子可以损伤细菌细胞生命活动重要的组成部分,细胞膜。因此,如细胞膜受损伤、破坏,将导致细菌死亡。

  8、抑制蛋白质的合成

    在银离子的作用下,细菌的蛋白质的合成过程变更、停止、使细菌死亡。

  9、干扰核酸的合成

    阻碍遗传信息的复制,包括DNA、RNA的合成,以及DNA模板转录mRNA等。

二、银的抗菌作用

    银是人体组织内的微量元素之一,微量的银对人体是无害的,WHO规定银对人体的安全值为0.05ppm以下,饮用水中银离子的限量为0.05mg/l。    有关银的抗菌机理,为金属离子作用和光催化作用。 张文钲 先生曾论述:银的化学结构决定了银具有较高的催化能力,高氧化态银的还原势极高,足以使其周围空间产生原子氧。原子氧具有强氧化性可以灭菌,Ag+可以强烈地吸引细菌体中蛋白酶上的巯基(-SH),迅速与其结合在一起,使蛋白酶丧失活性,导致细菌死亡。当细菌被Ag+杀后,Ag+又由细菌尸体中游离出来,再与其它菌落接触,周而复始地进行上述过程,这也是银杀菌持久性的原因。据测定,水中含Ag+为0.01mg/1时,就能完全杀死水中的大杆菌,能保持长达90天内不繁衍出新的菌丛。    纳米银颗粒在杀菌过程中能很好的识别菌群,可以很好地维护有益菌群的生存环境,对于人体内的正常菌群、正常细胞无任何破坏作用,不破坏人体的免疫系统。因此,纳米银对人体不会有任何毒性反应和刺激反应。

 银离子为什么不会伤害正常细胞?

    银离子之所以能杀菌而不伤害有益菌和正常细胞,是因为大部分的病原菌是单细胞微生物,是倚靠蛋白酶来维持新陈代谢,进而繁殖影响正常细胞,在这些蛋白酶之中还有一种氧代谢酶。

    当银遇到这种氧代谢酶时,氧代谢酶的活性会抢走银的一个电子,使银原子变成带正电的银离子,银离子就会吸引蛋白酶中带有负电荷的硫醇基(-SH)的特异性结合,有效地刺穿细胞壁与细胞膜外表,进一步使细菌细胞因蛋白质变性,而无法呼吸、代谢和繁殖,直至细菌死亡,达到灭菌并且不伤害正常细胞的效果。

 

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