Blog
Zastosowanie tego pierwiastka z grupy metali ma szerszy wymiar, nie tylko w wytwórstwie, przemyśle czy nauce. Jony srebra doskonale sprawdzają się bowiem jako środek antybakteryjny, przeciwwirusowy i grzybobójczy w filrach do masek. Co warto o nich wiedzieć?
Błyskawiczna powtórka z lekcji chemii: srebro (łac. Argentum, Ag) to pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Charakteryzuje się srebrzystobiałą barwą ze lśniącym połyskiem, posiada wysoką przewodność elektryczną i termiczną, a zarazem dość niską czułość na światło, pod wpływem którego szybko ulega rozkładowi. Nie reaguje z wodą czy powietrzem. Pierwiastkowe srebro jest świetnym katalizatorem. W przyrodzie najczęściej występuje w stanie wolnym, a także w minerałach. Zazwyczaj wydobywa się je z domieszką rud miedzi, złota, ołowiu i cynku. W skorupie ziemskiej jest go kilkanaście razy więcej niż złota. Do czołowych producentów srebra na świecie należy Meksyk, a w Europie, co ciekawe, Polska.
Srebro najczęściej znajduje zastosowanie jako metal szlachetny. W stopie z miedzią jest używane do produkcji biżuterii, naczyń czy sztućców. Służy także do wyrabiania niektórych instrumentów muzycznych. Ze względu na bardzo dobrą przewodność elektryczną srebro stosuje się również w produkcji sprzętu elektrycznego i elektronicznego. Ponadto jest często wykorzystywane w fotografii, w postaci azotanu srebra. Znajduje także zastosowanie w produkcji ogniw fotowoltaicznych czy luster. Coraz częściej jednak naukowcy zwracają uwagę na medyczne wykorzystywanie srebra, a szczególnie jego jonów.
Jego lecznicze właściwości odkryto już w starożytności, gdy używano go do dezynfekcji i zachowania trwałości wody pitnej. Właśnie z tego metalu wyrabiano naczynia służące do picia, by ochronić się w ten sposób przed ewentualnymi zarazami. Nawet Hipokrates postrzegał srebro jako pierwiastek posiadający właściwości uzdrawiające i zapobiegające wielu chorobom. Upowszechnienie srebra jako środka przeciwbakteryjnego nastąpiło jednak dopiero w XIX wieku. Roztworu azotanu srebra używano np. w celu ochrony noworodków przed infekcjami.
W XX wieku w Stanach Zjednoczonych oficjalnie zatwierdzono tzw. srebrno koloidalne jako środek do leczenia ran. Wykorzystywano je także do leczenia różnego rodzaju poparzeń. Dopiero odkrycie penicyliny i antybiotyków zahamowało nieco zastosowanie srebra jako środka antybakteryjnego. Dalszy rozwój badań nad medycznym wykorzystywaniem metalu nastąpił już po II wojnie światowej. Obecnie związki srebra używane są w medycynie znacznie częściej i w większym stopniu niż jakikolwiek inny metal szlachetny o właściwościach przeciwbakteryjnych.
Srebro nie jest powszechnie zaliczane do mikroelementów, które zapewniają człowiekowi prawidłowe funkcjonowanie, aczkolwiek zaobserwowano, iż jego spadek poniżej 0,001% masy ciała może wywołać osłabienie mechanizmu odpornościowego i zwiększać podatność na choroby powodowane wirusami, grzybami lub bakteriami.
Kluczowe w skutecznym zatrzymywaniu drobnoustrojów są tzw. jony srebra, które coraz częściej wykorzystywane są w produkcji filtrów do masek. Srebro w postaci zjonizowanej (Ag+) jest wyjątkowo reaktywne i wykazuje bardzo dobrą zdolność do wiązania się z białkami mikroorganizmów, co z kolei powoduje zmiany w strukturze ścian i błon komórkowych bakterii. Aby lepiej wytłumaczyć zastosowanie jonów srebra, najpierw przyjrzymy się budowie samych bakterii.
Ich ściana komórkowa posiada skomplikowany układ chemiczny zbudowany głównie z cukrów, tłuszczów i peptydów. Głównych składnikiem ścian jest tzw. peptydogliken (mureina), który składa się z długich łańcuchów cukrowych połączonych ze sobą poprzez krótkie mostki peptydowe aminokwasów. Jednym z nich jest cysteina, która zawiera reaktywną grupę tiolową (-SH). Dzięki właśnie tym grupom cząsteczki cysteiny łączą się i tworzą kolejne łańcuchy odpowiedzialne za stabilność struktur drobnoustrojów.
Więcej o medycznych właściwościach jonów srebra: artykuł
W tym momencie swój „kontratak” rozpoczynają właśnie jony srebra. Absorbowany na powierzchni jonów tlen atomowy czynnie reaguje z grupami tiolowymi otaczającymi powierzchnię bakterii lub wirusów. Kationy srebra oddziałują na peptydogliken i reagują z cysteiną, uszkadzając strukturę ścian komórkowych. Bakteria dosłownie zaczyna się dusić, traci możliwość oddychania ze względu na zamykane kanały przenoszenia elektronów. Kationy przedostają się do wnętrza komórki i wiążą się z kwasami nukleinowymi. To z kolei wywołuje denaturację białka, uszkodzenie struktury, naruszenie istotnej dla drobnoustrojów wymiany gazowej, zaburzenie procesów namnażania, a w końcu unicestwienie bakterii lub wirusa.
Więcej na temat działania jonów srebra: artykuł
Udowodniono, że kationy srebra wpływają także na materiał genetyczny. Są one w stanie zaburzać ekspresję genów, przez co hamowana jest synteza białek, które kodują. Jony srebra reagują również z resztami fosforanowymi nukleotydów, przez co DNA bakterii traci potencjał replikacyjny. Jony srebra w przypadku grzybów zaburzają gospodarkę wodną wpływając przez to negatywnie na rozmnażanie. Każda komórka, która nie posiada sprawnej ściany komórkowej narażona jest na niszczące działanie jonów srebra.
Czy niszczycielska moc jonów srebra jest groźna dla człowieka? Otóż nie. Komórki ssaków mają zupełnie inną powłokę – brak peptydoglikanów – więc srebro na nie nie działa. Wymienione oddziaływanie metalu jest ukierunkowane na strukturę komórkową. Każda komórka bez ścianki chemicznie odpornej jest podatna na oddziaływanie srebra. Dotyczy to wszelkich bakterii i innych organizmów bez ścianek komórkowych, jak na przykład wirusów międzykomórkowych.
Filtry w maskach wielorazowych Urban’er wyposażone są w warstwę zawierającą jony srebra, która pod wpływem wilgoci aktywuje swoją antybakteryjną, przeciwwirusową i grzybobójczą funkcję. Bakterie zatrzymywane są bezpośrednio na powierzchni włókniny, ograniczając ryzyko ewentualnej infekcji. Jony srebra hamują oddychanie komórkowe bakterii i wirusów.
Co więcej, maseczka zabezpiecza przed przypadkowym i niekontrolowanym dotykaniem ust i twarzy dłońmi, które mogły mieć kontakt z zainfekowaną powierzchnią, co realnie zmniejsza ryzyko rozprzestrzeniania się wirusów i drobnoustrojów.
Zastosowanie jonów srebra w maskach filtrujących wyraźnie wzmacnia ich funkcję zabezpieczającą górne i dolne drogi oddechowe oraz zapewnia skuteczną neutralizację obecnych w powietrzu zanieczyszczeń. W walce z bakteriami, wirusami i grzybami zdecydowanie warto mieć je po swojej stronie.