银离子杀菌剂是如何“干掉”细菌的？

供稿|陈思远 / CHEN Si-yuan

内容导读

随着新型冠状病毒疫情的爆发，全世界的人们都意识到了流行病毒和细菌的危害。杀菌剂、消毒液成了人们日常生活的必需必备品。能起到杀菌作用的不仅仅有酒精、84消毒液这类非金属消毒液，一些为大家熟知的金属也可以起到抗菌杀菌的作用。文章通俗幽默地介绍了银离子杀菌剂的杀菌机制和原理。有关实验表明，银离子与含氯溶液一起使用时消毒能力可以大幅提高，这样既可以提高银离子杀菌剂的杀菌效果，又可以减少高浓度含氯溶液消毒时所带来的腐蚀物体表面、有刺激性气味等影响。

2020年初新型冠状病毒疫情爆发，让全世界的人们意识到，传染性疾病或许是未来人类最大的敌人。而恰恰大多数引起疾病的病原体——细菌、病毒等是我们无法通过肉眼看到的。一时间，杀菌剂、消毒液、医用口罩似乎成了家家必备的日用必需品。其实，能起到杀菌作用的不仅仅有酒精溶液、84消毒液这类非金属溶液，一些金属也可以起到抗菌杀菌的作用。

人们对银离子杀菌性能的利用已经有相当长的历史。至今生活在藏区的人们仍然保持着在受伤以后用浸泡过银器的水冲洗伤口以避免伤口的细菌感染的传统。当然生活在21世纪的我们现在都知道这是因为银器会向浸泡溶液中释放微量的银离子，而银离子被现代化学看作一种具有高抗菌性的金属离子。溶液中微量的银离子会影响微生物的生命活性，拟制其生长繁殖并最终致其死亡。那么银盐溶液究竟如何让水中的细菌死亡呢？答案当然在于银离子本身。其实很多金属，如金、银、铜、铁、锌等，都具有一定的杀菌作用，然而不论是理论研究还是实验结果都表明银比铁、 铜等杀菌作用强且毒性较小。本文将通俗地为您介绍银离子杀菌剂的杀菌消毒机制。

破坏细菌的细胞壁

溶液中的银离子可以吸附于细菌的细胞壁。细菌的细胞壁中重要的组分为肽聚糖，科学的来说，像银离子这样的金属离子会影响肽聚糖中的链状结构的生理功能。通俗的来说，把细菌比作一个房屋，那么细胞壁就是房屋的墙壁，肽聚糖中的链状结构就像是墙壁上的门窗一样，门窗打不开了，房屋内、外的物质就无法形成交换和循环，从而导致房屋内部的物质不再适合生物生存。

损伤细菌的细胞膜

我们都知道，任何生物即使是身处极旱地区的微生物细胞内部都有自由水存在，那么如何保证细胞内部的液质不外流呢？这时候就要靠细胞的细胞膜啦。我们可以把细胞膜想象为一个气球，往气球内灌满水。气球外膜过薄或者出现裂纹，都将无法阻止内部的水向外渗出。银离子的作用就是这样，他会损伤细菌的细胞膜，使其变得很松，甚至会使其破裂。银离子甚至可以穿过细菌的细胞膜进入细胞内与细菌的原生质作用，使原生质收缩凝集而脱出，细菌体随之破坏。

干扰细胞内酶的活性

细菌等微生物体内硫氢基酶的主要作用是对葡萄糖 、蔗糖进行代谢。而像银离子这类金属离子可以与硫氢基酶中的巯基结合，从而形成一种独特的含硫化合物干扰细胞代谢活动。除此以外，银与大多数蛋白类物质都有较强的亲和性，银离子能与含氨基酸的有机物发生反应，即与赖氨酸、精氨酸、半胱氨酸反应，干扰酶的活性，从而干扰细菌的代谢功能。

干扰核酸的合成

核酸是所有生物遗传信息的主要组成部分。银离子可以干扰核酸的合成，阻碍遗传信息的复制，这样的话，细菌的繁殖就会出现问题。因此，银离子的杀菌能力特别强，它既可以影响细菌母体的生理活性，又可以干扰细菌母体的繁殖。

增强杀菌效果的方法

银离子的杀菌能力强大到，每升水中只要含很少的银离子就可杀死水中大部分细菌。但是，我们要注意，银离子的抗菌作用受多种因素影响。在使用银离子杀菌剂时，要特别注意温度、有机物、pH 值等。在一定范围内，随着温度的升高，银离子活性不断加强，其抗菌性越强。随着水中有机物含量的增加，即水越“浑浊”，银离子杀菌剂杀菌消毒效果越差。当溶液pH＞8.0 时 ，即溶液呈碱性时，银等金属离子会形成沉淀而失去杀菌作用。实验表明银离子与含氯溶液一起使用时消毒能力可以大幅提高，40 μg/L的银离子溶液与1 mg/L 的有效氯溶液混合使用的杀菌效果甚至可达到或超过3 mg/L有效氯的消毒效果。在生活中我们可以将84消毒液与一些银离子杀菌剂混合使用，这样既可以提高杀菌剂的杀菌效果又可以减少高浓度氯溶液消毒所带来的腐蚀物体表面、有刺激性气味等一系列负面影响。

结束语

随着银离子杀菌剂抗菌性能和安全性的不断拓展，银离子杀菌剂将逐渐普及到千家万户，银离子绿色抗菌消毒剂必然会有更加广泛的应用。

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