Srebro od wielu lat cieszy się niegasnącym zainteresowaniem w różnych sferach życia człowieka. O jego właściwościach zdrowotnych napisano niejedna publikację naukową. Naukowcy udokumentowali, że srebro swoje antybakteryjne, przeciwwirusowe i grzybobójcze działanie zawdzięcza dodatnim jonom Ag+. Kationy srebra działają antybakteryjnie zarówno na bakterie Gram (+) i Gram (-), tlenowe i beztlenowe, między innymi Acinetobacter baumannii Bacillus subtitilis, Enterococcus faecalis, Chlamydia trachomatis, Staphylococcus epidermidis, Streptococus paratyphi,Eschericha coli, Providencia stuarti, Pseudomonas spp., Staphylococcus aureus, Klebsiella spp., Vibrio vulnificus oraz przeciwgrzybicznie na przykład Candida glabrata, Candida albicans. Udowodniono, że takich właściwości nie posiada nieaktywne, niejonowe srebro metaliczne Ag(0), posiadające zdolność niebezpiecznej akumulacji w organizmie człowieka i w ekstremalnych sytuacjach powodujące niebezpieczeństwo wystąpienia między innymi arygii, chorób nerek, wątroby, stwardnienia tętnic i zaburzenia wzroku.
Odrobina fizyki i chemii.
Srebro (łac. Aregentum, Ag) pierwiastek chemiczny z I grupy układu okresowego, metal szlachetny o srebrzystobiałym kolorze, pierwiastek śladowy, pod względem chemicznym mało reaktywny. Oporny na działanie powietrza, rozpuszcza się jedynie w kwasach utleniających jak kwas siarkowy, azotowy. W przyrodzie występuje w stanie wolnym i minerałach. Pomimo że nie jest powszechnie zaliczany do mikroelementów niezbędnych do funkcjonowania organizmu człowieka zaobserwowano, że jego spadek poniżej 0,001% masy ciała może spowodować osłabienie działania systemu obronnego i zwiększać podatność na choroby o wirusowej, bakteryjnej lub grzybiczej etiologii.
Nieaktywne, niejonowe srebro metaliczne Ag(0) oznacza srebro, na zerowym stopniu utlenienia, w atomie którego liczba protonów w jądrze równa jest liczbie elektronów zamieszczonych w chmurze elektronowej. Każdy atom, w którym zachowana jest ta równowaga jest elektrycznie obojętny. Jeśli w atomie dochodzi do różnicy pomiędzy ilością protonów a elektronów, atom traci neutralność i staje się naładowany dodatnio lub ujemnie. Atom posiadający ładunek elektryczny to jon. Jeżeli atom srebra posiada więcej elektronów niż protonów to mamy do czynienia z jonem ujemnym (Ag-) czyli anionem, natomiast gdy jest na odwrót to z jonem dodatnim (Ag+) tj. kationem. Jak potwierdzono w badaniach naukowych, tylko dodatnio naładowany atom srebra posiada cechy umożliwiające niszczenie różnych chorobotwórczych patogenów.
Cząsteczką jest neutralny atom, jon, jak i grupy minimum dwóch atomów obojętnych czy jonów, połączonych chemicznymi wiązaniami odpowiednio kowalencyjnymi lub jonowymi.
Koloid to mieszanina dwóch substancji, w której jedna jest rozproszona w drugiej. Rozdrobnienie substancji rozproszonej jest tak duże, że mieszanina sprawia wrażenie jednolitej (homogenicznej). Powstały roztwór nie jest jednak jednorodny. Cząstki substancji rozpraszanej unoszą się pozostając w ciągłym ruchu. Aby doszło do powstania koloidu rozmiar cząsteczek ulegających rozproszeniu powinien być mniejszy od 500 nanometrów (nm). Dla przykładu roztworem koloidalnym (zawiesiną koloidalną) jest srebro koloidalne w wodzie. Optymalna wielkość cząstki to 1,5 do 5 nm przy stężeniu 10 mg srebra na litr wody (10 ppm). Wirusy mają rozmiary od 15 do 150 nm, a bakterie od 350 do 1000 nm. Dzięki takiej różnicy w wielkościach jony srebra Ag+ mogą przenikać do większych drobnoustrojów. Srebro koloidalne jonowe to roztwór koloidalny, w którym dodatnio naładowane atomy srebra Ag+ (jony) lub ich cząsteczki rozproszone są w wodzie. Srebro koloidalne niejonowe, czyli metaliczne to również roztwór koloidalny, w którym atomy nieaktywnego, metalicznego srebra Ag(0) lub jego cząsteczki rozproszone zostały w wodzie.
O nanomateriałach mówimy wówczas, gdy rozmiar cząsteczki nie jest większy niż 100 nm, gdzie 1 nanometr (nm) równa się jednej miliardowej metra (1 nm = 10-9 m). Nie jest to jednak generalna definicja nanomateriału. O tym, czy mamy do czynienia z nanomateriałem tak naprawdę nie decyduje rozmiar, ale to czy pod wpływem zmniejszenia cząsteczki dochodzi do istotnych zmian właściwości fizykochemicznych w odniesieniu do jego pierwotnego materiału. W związku z tym, nie zawsze będzie można powiedzieć, że dana cząsteczka mieszcząca się w rozmiarze do 100 nm jest nanomateriałem. Jednakże w większości przypadków odnotowuje się, że zmniejszenie rozmiaru cząsteczki do 100 nm takie zmiany implikuje. Na potrzeby prawne definicja nanomateriału znajduje się w m.in. w Rozporządzeniu nr 1223/2009 z dnia 30 listopada 2009 r. dotyczącym produktów kosmetycznych. W myśl tej definicji nanomateriał oznacza nierozpuszczalny lub biotrwały i celowo wytworzony materiał posiadający co najmniej jeden wymiar zewnętrzny lub strukturę wewnętrzną w skali od 1 do 100 nm. Cząsteczki nanosrebra (nAg) o średnicy do 100 nm składają się z około 20-15000 atomów. W literaturze podaje się, że jego wyjątkowe właściwości wynikają z dużego stosunku powierzchni aktywnej do ich objętości. Z uwagi na obiecujące dane naukowe w zakresie biokompatybilności cząsteczek nanosrebra, cieszy się ono ogromnym zainteresowaniem w różnych dziedzinach, zarówno w farmacji, kosmetologii jak i innych gałęziach przemysłu. Nanotechnolodzy utrzymują jednak, że najważniejsze jest kontrolowanie cech powstającej struktury nano, która determinuje jego właściwości w ogólności. W trakcie badań nad nanocząsteczkami srebra stwierdzono, że toksyczne działanie na mikroorganizmy nAg niezwiązane jest z jego rozmiarem ale uwalnianiem się kationów srebra, czyli Ag+. Tym samym należy uznać, że rozmiar jest istotny, ale nie on w rzeczywistości decyduje o możliwości destrukcji patogenu, a jedynie uwalniane z nAg kationy srebra.
Jak działają jony srebra Ag+?
Jony srebra Ag+ wiążą się z białkami ścian komórkowych mikroorganizmów i ich cytoplazmą. Kationy srebra oddziaływują na peptydogliken wchodzący w skład ich ścian komórkowych. Reagując z cysteiną uszkadzają strukturę ścian komórkowych. Po wniknięciu do wnętrza komórki wiążą się z kwasami nukleinowymi. Prowadzi to do denaturacji białka, uszkodzenia struktury komórek, naruszenia bardzo istotnej dla funkcjonowania drobnoustroju wymiany gazowej, a to z kolei skutkuje upośledzeniem ich działania, zaburzeniem procesów namnażania, a w konsekwencji kończy się unicestwienia komórki. 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 kationy srebra są toksyczne dla komórek ludzkich ?
W licznych pracach naukowych stwierdza się, że jony srebra co do zasady nie działają toksycznie na ludzkie komórki. Za ten stan rzeczy, zdaniem naukowców, odpowiada odmienna budowa ścian komórkowych ssaków i ludzi, w których brak jest peptydoglikenów, charakterystycznych dla większości komórek drobnoustrojów. W badaniach potwierdzono, że kationy srebra nie posiadają właściwości toksycznych na osteoblasty, fibroblasty i limfocyty W związku z tym przyjmuje się, że nie jest ono toksyczne dla człowieka. Nie ulega jednak wątpliwości, że metaliczne srebro może gromadzić się w tkankach wywołując przez to niekorzystne dla organizmu skutki.
Zalety stosowania jonów srebra.
1. Udokumentowane medycznie właściwości antybakteryjne, przeciwwirusowe i przeciwgrzybiczne.
2. Bardzo rzadko rejestrowane sytuacje uodpornienia się mikroorganizmów na srebro. Na dzień dzisiejszy w piśmiennictwie podkreśla się, że co do zasady patogeny nie uodparniają się na srebro. Przypadki oporności na kationy srebra odnotowuje się sporadycznie i dotyczą przede wszystkim środowiska szpitalnego, w którym doszło do nadmiernego, powszechnego ich stosowania. Biorąc jednak pod uwagę ogromne zainteresowanie różnymi formami srebra, w rozmaitych dziedzinach funkcjonowania człowieka, koniecznym jest bieżące analizowanie tej kwestii. Zaznacza się, że srebrooporność jest zdecydowanie mniejsza niż w sytuacjach odporności mikroorganizmów wobec antybiotyków. Trzeba jednak mieć na uwadze, że identyfikuje się przypadki wypracowania tej cechy przez niektóre bakterie.
3. Pomimo, że srebro jako pierwiastek nie jest oficjalnie zaliczany do mikroelementów niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu ludzkiego, to w wyniku badań naukowcy stwierdzili, że istnieje związek pomiędzy jego niedoborem a zwiększeniem się wrażliwość organizmu na różnego rodzaju infekcje bakteryjne, grzybicze lub wirusowe. Można więc stwierdzić, że zachowanie go na właściwym poziomie wspomaga utrzymanie odporności immunologicznej organizmu.
Zalecana ostrożność.
Prawda stara jak świat: nadmiar wszystkiego szkodzi! Nawet nadmiar wody może doprowadzić do niebezpiecznego dla zdrowia i życia przewodnienia (zatrucia wodnego). Tak jak w przypadku wszelkiego stosowania wszelkiego rodzaju substancji naturalnych lub chemicznych, tak i w przy korzystaniu z produktów zawierających srebro (zarówno Ag0 jak i Ag+) zalecany jest zdrowy rozsądek i zachowanie ostrożności. Konieczne jest monitorowanie źródeł dostarczania do organizmu tego pierwiastka w każdej jego formie, uwzględniając w szczególności kosmetyki, środki czystości, produkty farmaceutyczne, wyroby medyczne, pamiętając, że pewna jego część dostarczana jest do organizmu wraz z pożywieniem i wodą. Udokumentowana medycznie jest zdolność kumulacji nieaktywnego srebra niejonowego Ag (0) w komórkach i tkankach ludzkich, do którego dochodzi przy długotrwałym stosowaniu bardzo dużej ilości srebra. Niejonowe srebro metaliczne reaguje z kwasem żołądkowym tworząc chlorek srebra a jony chlorkowe srebra tworząc duże cząsteczki wchłaniane są do układu pokarmowego a stamtąd dalej. Tym samym wpływają na niepożądane gromadzenie się srebra w organizmie. Również kationy srebra mogą w organizmie przekształcać się w obojętne srebro. Dlatego nauka w dalszym ciągu stara się odnaleźć rozwiązanie pozwalające na bezpieczne stosowanie jonów srebra, poszukując w szczególności właściwych dla niego nośników. Akumulacja bardzo dużej ilości srebra Ag0 może spowodować przebarwienie skóry, błon śluzowych na niebieskoszary kolor (dochodzi do tak zwanej arygii), które uznaje się jednak za defekt kosmetyczny a nie problem medyczny. Uznaje się także, że duża podaż Ag0 rodzi ryzyko negatywnego oddziaływania na nerki, wątrobę, tętnice oraz wzrok. Międzynarodowa Organizacja Zdrowia (WHO) w dokumencie ”Silver in drinking water” (Srebro w wodzie pitnej) przyjęła, że spożycie 10 g srebra w okresie życia można uznać za dawkę NOAEL (największa dawka substancji obcej, witaminy lub składnika mineralnego, która przy dłuższym stosowaniu nie powoduje niekorzystnych objawów zdrowotnych). Sformułowano w nim wniosek, że 0,1 mg/litr srebra (które w konsekwencji stanowią ilość 10 g srebra w ciągu 70 lat spożywania wody) mogą być przyjmowane bez ryzyka dla zdrowia. Prowadzi się obecnie liczne badania dotyczące bezpieczeństwa stosowania nanocząsteczek srebra Ag0, w szczególności z uwagi na magazynowanie się ich w płucach i innych narządach. Zapewne przez wiele kolejnych lat nie uzyskamy ostatecznych odpowiedzi na nurtujące wszystkich w tym zakresie pytania, ale na pewno przybliżymy się do prawdy.
Koniecznym jest uświadomienie sobie, ze wiedza na temat bezpieczeństwa srebra metalicznego, nanocząsteczek czy kationów srebra nie jest jeszcze pełna i wymaga uzupełnienia, tym samym konieczny jest rozsądek przy używaniu srebra, taki sam jaki jest wymagany przy stosowaniu produktów farmaceutycznych czy ziół.
Wnioski:
1. Udowodniono naukowo, że to jony srebra działają antybakteryjne, przeciwwirusowo i przeciwgrzybicznie, dzięki czemu mogą stanowić potencjalną alternatywę dla antybiotyków.
2. Badania naukowe potwierdziły, że spadek srebra w organizmie człowieka może zwiększać podatność na różnego rodzaje infekcje bakteryjne, grzybicze czy wirusowe, a utrzymanie go na właściwym poziomie wspomaga system immunologiczny.
3. Działanie toksyczne atomów, cząsteczek srebra metalicznego (Ag0), nanosrebra, kationów srebra (Ag+), które niewątpliwie mogą być wchłaniane przez organizm człowieka, nie zostało dogłębnie zbadane. W związku z tym przeanalizowanie bezpieczeństwa stosowania srebra w różnej ich formie powinno być nadrzędnym zadaniem naukowców. Mając na względzie brak niezbitych dowodów na bezpieczeństwo srebra dla organizmu ludzkiego oraz możliwość wykształcenia się oporności wśród drobnoustrojów, konsument zawsze powinien zachować umiar przy dobrowolnym stosowaniu produktów zawierających ten jakże cenny pierwiastek.
4. Nadmierny i nieprzemyślany pobór srebra, w każdej dziedzinie naszego życia (od farb, materiałów budowlanych z srebrem, poprzez środki piorące, czyszczące, na produktach farmaceutycznych, medycznych i kosmetycznych kończąc) może hipotetycznie rodzić niebezpieczeństwo wykształcenia się opornych na nie mikroorganizmów. Kwestia ta musi być w dalszym ciągu przedmiotem wnikliwej analizy.
Artykuł napisano na podstawie:
1. Gabriela Bugla-Płoskońska, Anna Leszkiewicz, Biologiczna aktywność srebra i jego zastosowanie w medycynie, KOSMOS Problemy Nauk Biologicznych, Polskie Towarzystwo Przyrodników im. Kopernika, Tom 56 z 2007, Numer 1–2 (274–275) Strony 115–122
2. Srebro jonowe Ag+ alternatywna metoda w leczeniu infekcji, Świat lekarza, http://swiatlekarza.pl/srebro-jonowe-ag-alternatywna-metoda-w-leczeniu-infekcji/
3. Jolanta Pulit, Marcin Banach, Zygmunt Kowalski, Właściwości nanocząsteczek miedzi, platyny, srebra, złota i palladu, Czasopismo techniczne, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 2-Ch/2011, Zeszyt 10, Rok 108, Strony 197-209
4. Wioleta Nowakowska, Różnice między srebrem jonowym, metalicznym i nanosrebrem, http://www.srebro.koloidalne.com/data/files/ostatecznie-r-nice-mi-dzy-sk-jonowym-i-metalicznym-oraz-bezpiecze-stwo-ich-stosowania..pdf
5. Rafał Pokrowiecki, Agnieszka Mielczarek, Wybrane przykłady wykorzystania nano-cząsteczek srebra w procedurach medycznych, Nowa Stomatologia 3/2012, Strona 117-121,
6. https://www.epa.gov/iris