銀離子滅菌基本原理

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1、銀離子滅菌基本原理離子抗菌作用機理銀離子,我們可以看作是一種抗菌材料或者物質,材料的抗菌作用,一般說是在某種材料對微生物的生命活力所產(chǎn)生的不良影響和后果,這些不良影響和后果,最集中的表現(xiàn)就是影響微生物的生長、繁殖以致死亡。也就是抑制微生物的生長、繁殖或殺死微生物的作用。抗菌材料和微生物之間的關系可看作微生物與環(huán)境的關系,特別是對微生物有毒性的環(huán)境,材料抗菌作用機理有以下幾個方面。(1)干擾細胞壁的合成。細菌細胞壁重要組分為肽聚糖,抗菌材料對細胞壁的干擾作用,主要抑制多糖鏈與四肽交聯(lián)有連結,從而使細胞壁失去完整性,失去了對滲透壓的保護

2、作用,損害菌體而死亡。(2)可損傷細胞膜。細胞膜是細菌細胞生命活動重要的組成部分。因此,如細胞膜受損傷、破壞,將導致細菌死亡。(3)抑制蛋白質的合成。蛋白質的合成過程變更、停止、使細菌死亡。(4)干擾核酸的合成??偟恼f是阻礙遺傳信息的復制,包括DNA、RNA的合成,以及DNA模板轉錄mRNA等。銀離子及化合物的抗菌作用早為人們所知,并得到廣泛應用。目前,銀型無機抗菌劑的抗菌作用機理主要有兩種解釋,一是銀離子的緩釋抗菌機理,二是活性氧殺菌機理。銀離子緩釋殺菌機理銀離子緩釋殺菌抗菌機理是指在其使用過程中,抗菌劑緩慢釋放出Ag+,因為Ag

3、+在很濃度下即能破壞細菌細胞膜或強烈地吸引細菌體中酶蛋白的疏基,并迅速結合在一起,降低細原生物活性酶的活性,具有抗菌作用。因而通過緩釋Ag+,無機抗菌劑可發(fā)揮特久的抗菌效果。反映過程如下:此反應造成蛋白質凝固,使微生物合成酶的活性遭到破壞,干擾微生物DNA的合成,使微生物喪失分裂增殖能力而死亡。與此同時,Ag+和蛋白質的結合還破壞了微生物的電子傳輸系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和物質傳輸系統(tǒng)。銀離子的活性氧抗菌機理銀離子的活性氧抗菌機理認為:高氧化狀態(tài)銀的還原勢極高,在光的作用下,抗菌劑和水或空氣作用,生成的活性氧和.OH,具有很強的氧化還原作用。

4、事實上,組成細菌細胞膜結構的主要成分之一是脂,其中大部分為磷脂。磷脂分子是以磷酸基或磷酸膽堿基為主的極性基因構成脂分子的親水頭部,而分布于細胞膜內外表面;其長鏈脂肪酸烴基為中性的疏水基因構成脂分子的疏水尾部,而分布于膜中心區(qū)。脂分子中脂肪酸烴鏈的長短和雙鍵的數(shù)目會直接影響膜的性質。這樣,當細菌微生物靠近抗菌材料表面或附近時,抗菌材料周圍產(chǎn)生的和.OH自由基攻擊細菌細胞膜,導致:(a)表征蛋白質二級結構中a-螺旋含量改變;(b)c=0雙鍵的1727cm-1IR峰強度增加,甘油基骨架的取向發(fā)生了變化;(c)靠近極性區(qū)C=0基因增多;(d

5、)c=0雙鍵減少,碳氫鏈不飽和降低;(e)膜蛋白二級結構損傷后很難恢復,損傷具有不可逆性。從而使材料具有持久的抗菌效果。銀離子的殺菌機制銀離子(Ag)接觸細菌後,導致細菌的蛋白質遭受破壞,造成細菌死亡。其接觸原理基於電之吸附,因為細胞膜帶有負電荷,而銀離子(Ag)帶有正電荷,二者產(chǎn)生電吸附使之牢固結合,其結果是銀離子穿透細胞膜並進入細菌體內,與細菌體內蛋白質上的硫氨基(-SH)產(chǎn)生化學反應:這個反應造成蛋白質凝固,使細菌合成酶的活性遭到破壞,干擾細菌DNA的合成,使細菌喪失分裂增殖能力而死亡。與此同時Ag和蛋白質的結合還破壞了細菌的

6、呼吸系統(tǒng),物質傳輸系統(tǒng),此外,由於Ag具有較高的氧化還原電位(+0.798ev,25C)因此細菌被消滅後又會游離從菌體釋出,並繼續(xù)再與其他有機細菌產(chǎn)生氧化反應再度滅除病菌,週而復始的產(chǎn)生殺菌抗菌的作用。奈米銀的活性銀離子能吸引細胞內的硫氫基,迅速地結合在一起,並使含硫氫基之酵素失去活性,使細胞死亡。那如果佩帶銀飾品,我們正常細胞也會死掉嗎?銀具有公認的抗菌效果,一般而言,一種抗生素大致可殺死6種不同的抗生體,但是銀卻可殺死600多種細菌,再加上銀是不具毒性的物質,所以銀的使用範圍相當廣且歷史悠久。透過高科技奈米技術的方式,使銀粒子活

7、性變大,抗菌功能增強,對居家環(huán)境及個人衛(wèi)生的品質提昇。銀的奈米級細微顆粒以及奈米銀所釋放的銀離子水溶液,都具有顯著的殺菌效果,奈米銀在多倍稀釋的情況下,對於大腸桿菌、金黃色葡萄求菌,沙門氏桿菌及綠膿桿菌等,均有99.99%的抑制功效,其主因為銀本身具有的生物作用?! 』钚糟y離子能吸引細菌體內酉每蛋白上的硫氫基,迅速地結合在一起,並使含硫氫基之酵素失去活性,使細菌死亡。值得注意的部分是:當細菌被銀離子殺死後,銀離子又會從死去的細菌上游離出來,再持續(xù)對活細菌做重複的動作,直至所有細菌被消滅。由此可知,奈米銀的功效是屬於長效型抗菌劑。銀離

8、子為什么能殺菌呢?因為銀對液體中的微生物具有吸附作用,微生物被銀吸附后,起呼吸作用的酶就失去功效,微生物就會迅速死亡。銀離子的殺菌能力特別強,每升水中只要含億萬分之二毫克的銀離子,即可殺死水中大部分細菌。美國一科學家曾做過試驗,他將4

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