- УДК 619. 615.3: 546.57: 579
Кучерук М.Д., Соломон В.В.
ДІЯ НАНОРОЗЧИНІВ СРІБЛА НА МІКРОБНУ КЛІТИНУ
Національний університет біоресурсів і природокористування України
В этой работе подана характеристика антибактериального действия расстворов наночастичек серебра на микробную клетку.
Ключевые слова: раствор серебра, микроорганизмы.
This work is dedicated to the research by colloidal solution of nanoparcless silver to microbial cell.
Key words: solution of silver, microorganisms.
Колоїдне срібло – продукт, що складається з мікроскопічних частинок срібла, що утворюють завис в демінералізованій і деіонізованій воді, отримується електролітичним методом [4].
Важливою також є велика відмінність в токсичності сполук срібла для нижчих форм життя (одноклітинні, бактерії, гриби, віруси ін.) і для вищих організмів (тварини, людина) – різниця складається в 100 тис. – 1 млн. раз, тобто, концентрації, що є летальними для мікроорганізмів, практично безпечні для тварин і людини [7,9].
Засновником наукового вивчення механізму дії срібла на мікробну клітину є швейцарський ботанік Карл Негелі, який у 80–і роки XIX століття встановив, що взаємодія не самого металу, а його іонів з клітинами мікроорганізмів викликає їх загибель. Це явище він назвав олігодинамією (від грецького «олігос» – малий, слідовий, і «динамос» – дія, тобто дія слідів). Учений довів, що срібло виявляє олігодинамічну дію тільки в розчиненому (іонізованому) вигляді. У подальшому його дані були підтверджені й іншими дослідниками [1].
Сучасні вчені, порівнюючи активність деяких металів, установили, що найбільш сильною бактерицидною дією володіє срібло, меншою – мідь і золото. Так, дифтерійна паличка гинула на срібній пластинці через три дні, на мідній – через шість днів, на золотій – через вісім. Стафілокок гинув на сріблі через два дні, на міді – через три, на золоті – через дев'ять днів. Тифозна паличка на сріблі та міді гинула через 18 годин, а на золоті – через шість – сім днів [5].
Бактерицидна дія малих концентрацій іонів срібла пояснюється тим, що вони втручаються в життєдіяльність мікробів, заважаючи роботі біологічних каталізаторів – ферментів. З’єднуючись з амінокислотою цистеїном, що входить до складу ферменту, іони срібла перешкоджають його нормальній роботі.
Аналогічно діють і іони деяких інших важких металів, наприклад, міді або ртуті, але вони більш токсичні, ніж срібло. Срібло зв’язується з азотистими основами ДНК, внаслідок чого порушується її стабільність і, відповідно, життєздатність бактерій, грибків і вірусів. Крім того, швидке проникнення іонів срібла в клітину через цитоплазматичну мембрану, порушує функції клітинної оболонки (бактеріостатичний ефект) і блокує більшість бактеріальних ферментів (бактеріолітичний ефект) призводить до неминучої загибелі мікроорганізмів. Існує також думка, що срібло не діє безпосередньо на ДНК клітин, а збільшує кількість внутріклітинних вільних радикалів, що знижують концентрацію внутріклітинних активних сполук кисню [2].
Інші припущення вказують на те, що однією з причин широкої протимікробної дії іонів срібла є пригнічення транс-мембранного транспорту Nа+ и Cа++ [3].
Однією з найбільш поширених теорій, що пояснюють механізм дії срібла на мікроорганізми, є адсорбційна теорія. Згідно цій теорії клітина втрачає життєздатність внаслідок взаємодії електростатичних сил, що виникають між клітинами бактерій, з негативним зарядом, і позитивно зарядженими іонами срібла, при адсорбції останніх бактерійною клітиною. Молекулярні і біохімічні основи антимікробної активності срібла і його препаратів складні і пов’язані з комплексоутворюючою, біохімічною і каталітичною дією срібла на бактеріальні ферменти, білки і мембранні структури [4].
Проведені нами дослідження довели, що наночастинки срібла не токсичні до найпростіших (тетрахімена піріформіс).
Література
1. Баллюзек Ф. В. Лечебное серебро и медицинские нанотехнологии / Ф.В. Баллюзек, А.С. Куркуев, В.Я. Сквирский. - М: Диля, 2008. - 112 с.
2. Бернавски 3. Коллоидное серебро - натуральний заменитель антибиотиков / З. Бернавски. - М., Корал Клаб, 1999. - 24 стр.
3. Вольский Н.Н Иммуномодулирующие свойства препаратов коллоидного серебра / Н.Н. Вольский, В.И. Селедцов // Коллоидное серебро. Физико-химические свойства. Применение в медицине. Препринт №1. Ин-т. катализа им. Борескова Г.К. Сиб.отд. РАН. - Новосибирск, 1992. -С. 31-52.
4. Использование биологически активных препаратов на основе наночастиц металлов в медицине и сельском хозяйстве: сб. мат. конф. «Индустрия наносистем и материалы: оценка нынешнего состояния и перспективы развития» / М.: Центр «Открытая экономика», 2006. – 146 с.
5. Засєкін Д.А. Перспективи застосування нанорозмірного срібла у пахівничій галузі України / Д.А. Засєкін, М.Д. Кучерук, В.В. Соломон та ін // Сучасне птахівництво. – 2008. – №11/12. – С. 7-11.
6. Засєкін Д.А. Вплив наночастинок срібла на мікробне забруднення води / Д.А. Засєкін, В.В. Соломон, М.Д. Кучерук, К.Г. Лопатько, Є.Г. Афтанділянц // Здоров’я тварин і ліки. – 2009. – №1 – С. 15.
7. Кучерук М.Д. Ефективність нанорозмірного срібла при санації шлунково-кишкового тракту птиці / М.Д. Кучерук, Д.А. Засєкін, В.В. Соломон [та ін] // Науковий вісник НАУ. – 2008. – Вип. 127.– С. 152-156.