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浅谈阳性银离子为什么可以抑菌

 Public Date:2020-06-26 12:20     Hits:536

银离子是指金属银失去一个以上电子形成的带正电荷的阳离子,如Ag1+、Ag2+ 、Ag3+等,在水中可以以游离态形态存在,银离子具有强氧化作用,常用于杀菌消毒等。

阴离子抑菌剂在工业领域里常用于一些生活用品的抑菌,如阴离子空调、阴离子拖把、阴离子手套等。

那么阴离子是若何实现抑菌效果的呢?

一、这里我们先了解下纳米级离子的体积

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)。

二、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)。

而病毒要比细菌小得多,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。

三、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。

四、抗菌、杀菌、消毒、抑菌

1)抗菌(anti-microbial): 是一个泛指词,包括杀菌和抑菌。

2)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。

3)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。

4)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。

五、无机抗菌剂中的银离子

抗菌剂一般分为无机类和有机类两大类。

有机抗菌剂主要是化学抗菌剂,通过化学反应破坏细胞膜,杀菌快,效果好,成本低,应用广泛。但安全性差、效果不长久,容易出现耐性菌。

无机类抗菌剂,安全、长效、耐高温。不会出现耐性菌。金属离子是无机类抗菌剂很重要的部分,尤其以阴离子为主的抗菌剂近几年来应用最广。

银离子作为抗菌剂,具有安全性、广谱性、长效性、无耐性菌、抑菌效果显著的优点,是一种非常理想的抗菌剂。缺点是银离子不稳定,加工成本高。银离子无耐性菌出现,即菌对银离子没有抗药性。这是由于银离子的独特的杀菌机理造成的。





(图:银离子抗菌机理)

一般的抗菌剂主要通过破坏细胞膜来杀菌。这样一来,曾经受到重创的细菌也在不断进化变异,不断适应越来越毒的化学药剂。甚至出现了几乎“刀枪不入”,没有药剂可以对付的所谓“超级细菌”。而这些“超级细菌”曾经是一些比较“温驯”的细菌。就象太上老君的炼丹炉把孙悟空炼成火眼金睛一样,也“锤炼”成了能够分解药物,且本身毒性十足,足可以置人于死地的超级病原菌,如大肠菌O-157、耐性葡萄球菌(MRSA)等。

银离子的抑(杀)菌机理概括而言,主要有两大学说。其一,细菌细胞分裂繁殖阻碍说。银离子是作为阳离子吸附并进入细菌的细胞膜内,和细胞内酵素反应,引起蛋白质代谢失调,导致新陈代谢障碍,细胞分裂(增殖)机能停止。细菌在排除体内异己成份过程中,耗尽能量,丧失活力。其二,是银离子激活产生活性氧(OH-),氧化分解细菌病毒说。银离子是金属离子中最为活泼的一种,在光和水份(空气中含有一定的水份)存在的条件下,银离子会激活,产生活性氧(OH-)。这种安全性等同于自然界离子的活性氧(OH-),确拥有数倍于紫外线和臭氧的氧化分解能力,对细菌和病毒具有杀灭分解效果。近几年来,日本的夏普,松下等家电产品都采用了这种杀菌除臭技术。最近,日本一些研究者确认,即使在无光的水中,银离子也会产生活性氧(OH-)。

以上两大抑(杀)菌机理学说都有电子显微镜等现代科学测试的佐证。但是,不管是那一种论述都能够充分说明:银离子对细菌和病毒的抑(杀)菌方式,使细菌和病毒不可能出现耐性菌。


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