Что такое наночастицы серебра и безопасны ли они для здоровья?
Серебро считается одним из самых востребованных металлов на нашей планете. Помимо того, что оно часто используется в ювелирной промышленности, этот металл также используется при изготовлении одежды и гигиенических средств. А все потому, что его крошечные частицы способны уничтожать бактерии. Вы уже наверняка видели в продаже «антибактериальные» носки с наночастицами серебра и антисептики с соответствующим составом — они действительно могут бороться с микробами, но безопасны ли они для здоровья? Ученые со всего мира пытаются найти точный ответ на этот вопрос и, в большинстве случаев, их прогнозы неутешительны.
Серебро можно назвать одним из самых естественных антибиотиков
Для начала стоит отметить, в продукции с антибактериальными свойствами используются две разновидности серебра. В рекламных роликах вы можете услышать, что продукт содержит «ионы серебра» или «наночастицы серебра» — знайте, что это не одно и то же. Между этими двумя разновидностями есть большая разница и они по-разному воздействуют на бактерии. Отличия настолько большие, что они даже сказываются на эффективности средств.
Ионы серебра
Для начала стоит разобраться, что такое ионы. Так называют один атом вещества, который лишен электрона. Будучи в поисках электрона, он постоянно пребывает в активном состоянии. При нанесении антибактериального средства с ионами серебра на кожу, они сразу оказываются в богатой различными веществами среде. Проникая внутрь бактерий, ионы серебра блокируют их каналы питания и приводят к гибели. После этого они перестают быть эффективными.
Ионы серебра используются в некоторых фильтрах для очистки воды
Из-за того, что они быстро теряют эффективность, в антибактериальных средств с ионами серебра также добавляются антибиотики. Но бактерии быстро вырабатывают к ним устойчивость, поэтому средства с ионами серебра не приносят особой пользы. Возможно, они даже чем-то опасны.
Наночастицы серебра
В отличие от ионов серебра, наночастицы — это несколько тысяч атомов, которые объединены в крошечные кристаллы. С электронами у них все в порядке и при попадании на кожу человека они не стремятся как можно быстрее с чем-нибудь соединиться. Следовательно, их эффективность сохраняется более длительное время. Наночастицы серебра убивают бактерии не путем их отравления, а разрушая их клеточную стенку.
Изображение поверхности серебра обычных размеров (слева сверху) и наночастиц серебра (слева снизу). Справа показана увеличенная поверхность наночастицы серебра
В продукции с наночастицами серебра редко используются вспомогательные вещества. Поэтому, у бактерий нет шанса развить устойчивость к антибиотикам. Таким образом, лучше покупать продукцию с наночастицами серебра, а не ионами. Или, может, к таким веществам лучше вообще не притрагиваться? Ведь серебро — это тяжелый металл, который наносит много вреда окружающей среде. Для человека его крошечные частички тоже могут быть опасными.
Что такое аргироз?
Ионы и наночастицы серебра могут опасными для здоровья человека — это факт. При длительном использовании соответствующей антибактериальной продукции, серебро может в больших количествах отложиться в коже человека и стать причиной аргироза. Самыми частыми и явными симптомами этого заболевания является потемнение кожи и даже ее окрашивание в синевато-серый оттенок. В тяжелых случаях у человека даже могут возникнуть нарушения зрения. Считается, что эффективного метода лечения аргироза не существует — разве что кожу можно осветлить при помощи косметологических средств. Разумеется, при диагностировании этого заболевания необходимо прекратить использовать средства с ионами и наночастицами серебра.
Самый известный человек с аргирозом — Пол Карасон. Долгое время он лечил дерматит при помощи серебра и впоследствии умер
На самом деле, это заболевание известно человечеству очень давно. Раньше им часто болели работники серебряных рудников и ювелиры, которые часто контактируют с этим материалом. В XX веке серебряные частицы начали добавлять в лекарственные средства. Например, существует так называемый ляписный карандаш, который обладает противомикробными средствами и используется для заживления ран на коже. Он не наносит здоровью человека особого вреда, но в больших количествах кожа, в теории, может поменять свой цвет. Опять же — все должно быть в меру!
Вред серебра
Помимо того, что серебро может окрасить кожу в другой цвет, есть и другая опасность. По результатам исследования, проведенного учеными из университета «МИСиС» и Российской академии наук, ионы серебра могут быть ядовитыми для живых организмов. По данным Journal of Hazardous Materials, ядовитость серебра была доказана на примере рыбок данио (Danio rerio).
Так выглядят рыбки данио
Как оказалось, ионы серебра могут иметь круглую и плоскую форму. Икринки крошечных рыбок были помещены в разные питательные растворы: в одном сосуде были круглые ионы серебра, а в другом — плоские. В ходе эксперимента ученые следили за состоянием эмбрионов рыб каждый день и отмечали все изменения.
Серебро сильно повлияло на развитие крошечных рыбок
Как оказалось, серебряные частицы сильно влияли на развитие икринок, причем далеко не самым лучшим образом. Примечательно, что плоские наночастицы оказались вреднее, чем круглые. Какой именно вред наносился крошечным организмам, ученые не сообщили. Но отныне есть вероятность того, что наночастицы серебра негативно сказываются и на здоровье человека. Возможно, последствия этого вреда сразу не видны, но они могут проявиться со временем.
В мире есть даже пластыри с частицами серебра — считается, что они ускоряют заживление ран
Как бы то ни было, с включающей в себя частицы серебра продукцией стоит обращаться с особой осторожностью. Чтобы избежать проблем, нужно хотя бы пользоваться ими как можно реже. Но долгосрочный вред серебра для здоровья человеческого организма пока остается открытым — ученые продолжают проводить исследования.
Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш Telegram-канал. Там вы найдете анонсы свежих новостей нашего сайта!
Об антибактериальных свойствах серебра однажды писала моя коллега Дарья Елецкая. Она рассказывала, что в мире существует постельное белье, нити которой переплетены с серебром. Подробнее об антибактериальном белье можно почитать в этом материале.
Источник
Коллоидное серебро — польза или вред для организма
Целебные свойства серебра в истории
О целебных свойствах серебра известно с незапамятных времен. Геродот говорил о хранении воды войском персидского царя Кира Великого в серебряных сосудах, что делало ее пригодной для питья в течении длительного времени.
Армии Александра Македонского в одном из походов удалось избежать эпидемии кишечных заболеваний, используя серебряную посуду для хранения воды.
В аюрведической литературе описывают быстрый способ обеззараживания воды путем погружения в нее раскаленного серебра. О способности серебра тормозить размножения патогенных микроорганизмов было известно еще Гиппократу.
Известный древнеримский ученый Гай Плиний старший в своей «Энциклопедии естественных наук» сообщал, что серебряные пластины или монеты, приложенные к ранам, способствуют их скорейшему заживлению. В свое время египетские воины накладывали тонкие пластины серебра на раны, чтобы они быстрее заживали.
Священная река для индусов Ганг в своих верховьях протекает через серебряные месторождения и насыщается ионами и кластерами серебра, что во многом определяет ее «святость». Концентрация серебра в определенных местах омовения паломников довольно значительна — около 0,4 мг/л.
Индийцы лечили заболевания желудочно-кишечного тракта, проглатывая небольшие комочки сусального серебра.
Использование серебряной посуды и атрибутов культа в христианстве также во многом связаны с антисептическим действием серебра и его солей.
Серебро в медицине
В средневековье алхимики и врачеватели широко использовали в своих снадобьях препараты серебра, в частности, «адский камень» (азотнокислое серебро). Выдающийся врач Филипп Теофаст фон Гогенгейм (Парацельс 1493 — 1541 гг.) успешно лечил многие заболевания, включая желтуху и эпилепсию., снадобьями, содержащими серебро.
В рецептурах восточной медицины — тибетской, китайской, индийской, тайской — также использовали соли серебра и металлическое серебро.
В XIX веке Джозеф Листер ввел в хирургическую практику метод антисептической обработки ран и слизистых оболочек нитратом серебра. В 1881 г. выдающийся немецкий акушер-гинеколог Карл Креде предложил способ применения глазных капель на основе 1-2% водного раствора нитрата серебра для профилактики бленнореи новорожденных. Через несколько лет Бене Креде ввел в практику обработку инфицированных ран растворами и мазями на основе лактата и цитрата серебра, обладавшими меньшим раздражающим действием, чем ляпис.
В 1894 г. Шеринг создал препарат Аргентамин, содержащий комплексную соль фосфата серебра, которую использовали для лечения гонореи.
В начале XX века серебро получило одобрение как антибактериальный противомикробный агент. Врачи использовали его как капли при воспалении глаз, различных инфекциях. Иногда внутренне при таких болезнях как простуда, трофическая афта, эпилепсия и гонорея.
В 1939 году Холм и Поллсбери перечисляли 94 рецепта приготовления растворов солей серебра в качестве антисептических и антибактериальных препаратов.
Однако появление в конце 30-х годов антибиотиков надолго отодвинуло серебро в небытие. Только в 1960-х годах Мойер восстановил интерес к нитрата серебра, как эффективного антисептического средства.
В настоящее время в медицине стали широко использовать коллоидное серебро .
Что такое коллоидное серебро?
Коллоидное серебро — это мелкие, размером от 1 нм до нескольких микрон частицы металлического серебра, образующие коллоидный раствор (золь) в жидко среде. Частицы серебра представляют собой «генератор» ионов серебра. И, чем меньше размер частиц, тем более выражен антимикробный эффект серебра.
Коллоидные растворы серебра неустойчивы, с течением времени частицы серебра слипаются в грозди и выпадают в осадок — коагулируют. Добавление в коллоидный раствор стабилизаторов позволяет получать устойчивые в течение длительного времени (до нескольких лет) коллоидные растворы серебра.
Высокодисперсное стабильное коллоидное металлическое серебро, известное под названием колларгол, было разработано в 1895 году Бене Креде совместно с химиками фирмы «Гейден». Эта субстанция не вызывала раздражающего действия. Через несколько лет был запущен в производство еще один препарат коллоидного серебра — протаргол .
В 1910 году фирма «Гейден» обобщила опыт и методики применения серебра в медицине при лечении абсцессов, брюшного и возвратного тифа, воспаления легких, придаточных пазух носа, среднего уха, гингивита, гонококкового сепсиса, дифтерийной жабы, дизентерии, кератита, конъюнктивита, лепры, мягкого шанкра, мастита, менингита, эпилепсии, пиемии, рожистого воспаления, сибирской язвы, сифилитических язв, спинной сухотки, острого суставного ревматизма, трахомы, фарингита, фурункулеза, цистита, эндокрдита, эндометрита, хореи, эпидидимита, язвы роговой оболочки.
В настоящее время в официальной фармакопее США коллоидное серебро не указано как средство, разрешенное к применению. Однако в 1990-х годах несколько компаний возобновили производство коллоидного серебра, пользуясь тем, что оно попало в раздел «пищевых добавок», не требующих утверждения в Департаменте по безопасности пищевых продуктов и лекарственных препаратов (FDA). Свое мнение FDA подтвердил и в 1999 г. издав циркуляр, предупреждающий о потенциальной токсичности продуктов, содержащих серебро, и ложности утверждений об их полной безопасности.
Действие серебра
Серебро уникально тем, что убивает около 650 различных патогенов всех основных типов:
К серебру чувствительны 95% штаммов вируса герпеса.
Широкий спектр противомикробного действия серебра, отсутствия устойчивости к нему у большинства патогенных микроорганизмов, низкая токсичность, отсутствие аллергенности, хорошая переносимость способствуют повышенному интересу к его применению.
Основоположником изучения механизма действия серебра на микробную клетку является швейцарский ботаник Карл Негели, который в 80-е годы XIX века установил, что гибель микробных клеток вызывают ионы серебра. Он доказал, что серебро проявляет токсическое действие только в ионизированном виде. В последующем его данные были подтверждены и другими исследователями.
Немецкий ученый Винцент установил, что наиболее сильным бактерицидным действием обладает серебро, меньшим — медь и золото. Дифтерийная палочка погибла на серебряной пластине через 3 дня, на медной — через 6 дней, на золотой — через 8 дней. Стафилококк погибал на серебре через 2 дня, на меди — 3 дня, на золоте — через 9 дней. Тифозная палочка на серебре и меди погибла через 18 часов, на золоте — через 6-7 дней.
Бактерицидный эффект серебра в 1750 раз сильнее карболовой кислоты и в 3,5 раза сильнее сулемы и хлорной извести. Бактерицидное действие серебра значительно шире многих антибиотиков и сульфаниламидов. В.С. Брызгунов выявил, что серебро обладает более мощным антимикробным эффектом, чем пенициллин, биомицин и другие антибиотики, и оказывает действие на устойчивые к антибиотикам штаммы бактерий.
На золотистый стафилококк, протей, синегнойную и кишечную палочки ионы серебра оказывают разное действие — от бактериостатического (торможения размножения) до бактерицидного (убийство микробов). В отношении золотистого стафилококка и многих кокков оно иногда значительно превосходит действие антибиотиков.
Установлено, что ионы серебра обладают выраженной способностью инактивировать вирусы оспавакцины, гриппа штаммов А1, В, некоторых энтеро- и аденовирусов, а также блокировать ВИЧ и оказывают хороший терапевтический эффект при лечении вирусного заболевания Марбург, вирусного энтерита и чумы у собак. При этом выявлено преимущество терапии коллоидным серебром по сравнению со стандартное терапией.
Для полной инактивации бактериофага кишечной палочки № 163, вируса Коксаки серотипов А5, А7, А14 необходима более высокая концентрация серебра (500-5000 мкг/л), чем для эшерихий, сальмонелл, шигелл и других кишечных бактерий (100-200 мкг/л).
Серебро в форме внутривенного введения с успехом применялось при лечении септических артритов, ревматизма, ревматических эндокардитов, ревматоидного артрита, бронхиальной астмы, гриппа, острых респираторных заболеваний, бронхита, пневмонии, гнойных септических заболеваний, бруцеллеза, внутрь — при лечении гастритов, анастомозитов, гастродуоденальных язв, наружно — при лечении венерических заболеваний, гнойных ран и ожогов.
Патогенная микрофлора более чувствительна к ионам серебра, чем непатогенная.. Основываясь на этом факте, Ю.П. Мироненко еще в 1971 году разработал способ лечения дисбактериоза раствором серебра (концентрация 500 мкг/л).
Во всех случаях бактерицидный эффект серебра тем больше, чем выше концентрация ионов серебра.
Механизм бактерицидного действия серебра
Среди теорий, объясняющих механизм действия серебра на микроорганизмы, наиболее популярной является адсорбционная, согласно которой клетка теряет жизнеспособность в результате взаимодействия между положительно заряженными ионами серебра и клетками бактерий, имеющих отрицательный заряд, и при адсорбции серебра бактериальной клеткой.
Возможно, происходит окисление протоплазмы бактерий и ее разрушение кислородом, растворенным в воде, причем серебро играет роль катализатора.
Вораз и Тоферн (1957 год) объяснили антимикробное действие серебра инактивацией ферментов, содержащих SH- и COOH-группы, а Тонли К. и Вилсон Н. — нарушением ее осмотического равновесия. Имеются данные об образовании комплексов нуклеиновых кислот с тяжелыми металлами, вследствие чего нарушается стабильность ДНК и жизнеспособность бактерии. Также считают, что серебро увеличивает число свободных радикалов в клетке, которые нарушают обмен в бактериальной клетке.
Также допускают, что одной из причин широкого противомикробного действия ионов серебра является ингибирование трансмембранного транспорта Na+ и Ca++. Таким образом, механизм действия серебра на микробную клетку заключается в том, что ионы серебра сорбируются клеточной оболочкой бактерии. При этом нарушаются ее некоторые функции, например деление. Если серебро проникает внутрь микробной клетки, оно может подавлять ферменты дыхательной цепи, а также разобщает процессы окисления и окислительного фосфорилирования, в результате чего клетка гибнет (бактерицидное действие).
Влияние серебра на организм человека
Установлено, что наночастицы серебра даже в более высокой дозировке не оказывали негативного влияния на микрофлору кишечника и желудка, более того, было отмечено увеличение популяции молочнокислых бактерий. Другими словами, профилактические и лечебные дозировки коллоидного серебра, достаточные для активного подавления болезнетворных бактерий, не оказывают какого-либо негативного действия на нормальную микрофлору, и даже способствует нормализации микробиоценоза.
Ионы серебра принимают участие в обменных процессах организма. В зависимости от концентрации его катионы могут как стимулировать, так и угнетать активность ряда ферментов. Под влиянием серебра в два раза усиливается интенсивность окислительного фосфорилирования в митохондриях головного мозга, а также увеличивается содержание нуклеиновых кислот, что улучшает функцию головного мозга. При инкубации различных тканей в физиологическом растворе, содержащем 0,001 мкг/л катиона серебра, возрастает поглощение кислорода мозговой тканью на 24%. Повышение концентрации ионов серебра до 0,01 мкг/л снижало степень поглощения кислорода клетками этих органов.
А.А. Масленко показал, что длительное употребление человеком питьевой воды, содержащей 50 мкг/л серебра (уровень ПДК), не вызывает отклонений от нормы функции органов пищеварения. Не было обнаружено в сыворотке крови изменений активности ферментов характеризующих функцию печени. Не выявлено также патологических сдвигов в состоянии других органов и систем человека и при употреблении в течении 15 суток воды с концентрацией 100 мкг/л ионов серебра, то есть, в два раза превышающей допустимые нормы.
Длительное применение серебра может привести к его отложению (в виде сульфида или металлического серебра) в поверхностных слоях кожи — аргирия.
В РФ для серебра в составе солей уровень адекватного потребления составляет 30 мкг, а придельно допустимый уровень — 70 мкг.
Обмен серебра в организме
Серебро относится к группе равномерно распределяющихся биоэлементов, оно не накапливается в значительных количествах во внутренних органах и средах организма ни при однократных, ни при многократных назначениях и не обладает кумулятивным эффектом. Препараты серебра плохо всасываются из ЖКТ (в среднем — около 7%). Выводится серебро преимущественно через ЖКТ, и частично с мочой.
При пероральном поступлении выведение серебра заканчивается на 6-7 сутки. При парентеральном введении (интратрахеально, подкожно, внутримышечно) серебро задерживается в месте введения, создает «депо», всасываясь в малых количествах в кровь, и длительно выводится ЖКТ и почками (до 60 суток). В эксперименте по многократному внутрижелудочному поступлению серебра синхронно с введением нарастает его выведение. После окончания многократного приема серебро полностью выводится через неделю, как и при однократном поступлении.
В настоящее время серебро рассматривается не просто как металл, способный убивать микробы, а как микроэлемент, являющийся необходимой и постоянной составной частью тканей любого животного и растительного организма. По данным А.И. Войнара, в суточном рационе человека в среднем должно содержатся около 90 мкг ионов серебра. В организме животных и человека содержание серебра составляет 20 мкг на 100 г сухого вещества. Наиболее богаты серебром мозг, железы внутренней секреции, печень, почки и кости скелета.
По данным ВОЗ, среднее потребление серебра современным человеком составляет примерно 5-8 мкг в день, в то время как рекомендуемая суточная норма потребления серебра (жизненно необходимая доза) составляет 50-100 мкг.
Таким образом, серебро можно рассматривать не только как средство профилактики и лечения инфекции, но и как биоэлемент, необходимый для нормального функционирования внутренних органов и систем, а также как мощное средство, повышающее иммунитет.
Источник