книги из ГПНТБ / Кульский Л.А. Серебряная вода

путем образования комплексных соединений. Положи­ тельно заряженные ионы серебра подводят отрицатель­ но заряженные Cl-ионы к поверхности микробной клет­ ки, где они, соединяясь с водородом, образуют соляную кислоту, вызывающую «ферментативную анархию» в микробных клетках.

Имеются данные, подтверждающие, что ионы сереб­ ра, связываясь нуклеиновым ядерным веществом, обра­ зуют нуклеинаты. Этим они нарушают жизнедеятельность бактерий; кислород же лишь тормозит рост последних. Температура воды' также оказывает очень большое влия­ ние на эффективность бактерицидного действия ионов, что свидетельствует о значительной роли химических процессов в этих явлениях.

Однако перечисленные исследования не раскрывают причины гибели микроорганизмов под влиянием се­ ребра.

Гуссо с Сотрудниками [66] высказал предположение, что Ag-ионы, подобно адреналину, каталитически влия­ ют на ферментные системы. Такой же точки зрения придерживаются Г. Н. Першин [40], Т. М. Турпаев [48]

и др.

Большой вклад в решение проблемы антимикробного действия серебра внесли работы Вораца и Тоферна[61], которые объясняют олигодинамическое действие сереб­

участием в одном из процессов обмена. Нарушение од­ ного из ферментов приводит к выключению функций всей системы.

Установлено, что ионы серебра связывают только те ферменты, которые имеют активные SH- и СООН-груп-

11

пы. Блокирование активных групп ферментов вызывает изменение их функций, в результате нарушения обмена зеществ бактерии гибнут.

Впоследнее время в Секторе химии и технологии воды АН УССР под руководством автора проводятся исследования по выяснению механизма бактерицидного действия электролитических растворов серебра и изуче­ нию их окислительного и каталитического действия.

Витоге выполненными уже работами показано [26],

что электролитическая серебряная вода по сравнению с солями, коллоидными растворами и окисными соеди­ нениями серебра обладает наибольшей каталитической активностью в реакции окисления индигокармина пере­ кисью водорода.

АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА СЕРЕБРА

Независимо от природы действия металлов эффект уничтожения бактерий препаратами серебра чрезвычай­ но велик. По данным В. А. Углова [51], он в 1750 раз сильнее действия той же концентрации карболовой кис­ лоты и в 3,5 раза сильнее действия сулемы. По нашим данным, действие серебряной воды выше действия хло­ ра, хлорной извести, гипохлорита натрия и других силь­ ных окислителей при тех же концентрациях (рис. 1).

По эффективности действия серебряной воды на бак­ терии последние располагаются в такой ряд: бактерии коли<бактерии Флекснера<бактерии Эберта<стрептококки < стафилококки.

Как видно из рис. 2, бактерии коли являются наи­ более стойкими к действию серебряной воды, поэтому дозы серебра, уничтожающие их, оказываются более

12

эффективными по отношению к другим бактериям при­

веденного ряда.

Кроме перечисленных бактерий, под действием ионов серебра сравнительно' быстро погибают возбудители ти-

Рис. 1. Сравнение бантерицидности различных дезинфи­ цирующих препара­ тов на бактерии ко­ ли (а) и на бакте­ рии Флекснера (б). Концентрация реа­ гента — 1 мг/л при

температуре 7°С:

/ — серебряная вода; 2— аммарген; 5—фенол; 4—хлор; 5—хлорная из­ весть.

фа, протеи [64], сальмонеллы, пигментные бактерии, вибрионы [87, 88], возбудители дифтерии [68] и др.

При этом свежие, только что выделенные штаммы устойчивее старых, лабораторных штаммов [69]. Сереб-

13

ро не убивает спорообразующие бактерии, но прораста­

Рис. 2. Действие се­ ребряной воды на раз­

терии Флекснера (дизенте­ рия); 3 — стафилококки; 4— бактерии Эберта (брюшной тиф); 5 — стрептококки.

бактерии, а также сапрофитные водные бактерии сереб­ ро почти не действует.

В литературе встречается указание на то, что грамотрицательные бактерии более чувствительны к сереб­ ру, чем грамположительные. Крузе, Фишер [73] и дру­ гие авторы указывают, что дрожжи и дрожжеподобные грибы слабо угнетаются серебром. На плесневые грибы серебро не действует [72, 81].

Имеются данные, свидетельствующие о том, что со­ противляемость действию серебра связана с содержа­ нием липидов в бактериальной клетке. Чем больше ли­ пидов, тем сопротивляемость бактерий выше [101].

Как правило, патогенные микроорганизмы более чувствительны к серебру, чем сапрофиты. Циммермани

14

в своем литературном обзоре сообщает о том, что штам­ мы водных бактерий привыкают к серебру. Приводятся также данные, согласно которым при известных малых концентрациях серебр'о не только не вызывает гибели микроорганизмов, но даже стимулирует их рост [60, 99].

В 1919 г. при микроскопических исследованиях Заус проследил отложение серебра в теле микроорганиз­ мов.

Различные бактерии фиксируют серебро в зависи­ мости от своего размера. Так, дрожжи в разведении 1 : 105 накапливают в своих клетках серебро, количество которого может достигнуть 4% по отношению к сухому весу дрожжей.

Под влиянием серебра происходит изменение куль­ туральных и биохимических свойств бактерии коли [5]. Даже самая высокая доза серебра не вызывает гибели бактериофага [61]. В то же время серебро оказывает сильное влияние на вирусы. По данным Липпельта [61], 1 мг/л серебра вызывает полную инактивацию вирусов гриппа штаммов А и В и Митрс-штамма за 30 сек.

А. В. Маселюк и О. С. Невкипилая [36] приводят более высокую концентрацию серебра (10 мг/л), вызы­

ребряная вода, приготовленная электролитическим спо-. собом, более активна, чем раствор азотнокислого се­ ребра.

Поскольку бактерицидное действие серебра зависит от физико-химических условий среды, разными исследо­ вателями получены несколько различные данные при

15

определении летальных доз серебра. Так, по данным Е. А. Плевако [42], водные растворы солей серебра уби­ вают бактерии коли в концентрации 109 особ!л через 24 ч при содержании в растворе всего 0,04 мг/л ионов серебра. Это соотношение величин кажется удивитель­ ным и, безусловно, относится к области других подобных биотических воздействий малых количеств веществ, на­ пример, гормонов, витаминов, микроэлементов.

Сотрудники Сектора химии и технологии воды АН УССР Е. В. Сотникова и Г. Ю. Турчинович [27] изучили действие электролитического серебра на водоросли, ко­ торые вызывали обрастание трубопроводов артезиан­ ского водопровода Киева и ухудшали органолептиче­ ские свойства воды (чаще всего в обрастаниях встреча­ лась Chloroglea pallida).

Опыты показали, что 0,5 мг/л серебра при температу­ ре 20° С и времени контакта одни-двое суток являются минимально эффективной дозой, вызывающей гибель этих водорослей; при температуре 10° С этот же эффект наблюдается при дозе серебра 1,0 мг!л.

Перечисленные нами исследования, к сожалению, в недостаточной степени раскрывают антимикробные свойства серебра главным образом из-за того, что в работах редко указывается концентрация и время, в течение которого оно убивает микроорганизмы.

Исключение представляет труд румынских ученых Фыршироту, Конивер и Боровика [60], в котором приво­ дится антимикробный спектр из 11 микроорганизмов. Однако исследователи изучили лишь одну очень высокую концентрацию серебра 250 мг!л, которая значительно превышала концентрации, отвечающие бактерицидному эффекту.

Эти соображения заставили нас изучить олигодинамическое действие серебра на спектре, состоящем из

16

17 микроорганизмов, включающем грамположительные, грамотрицательные бактерии и дрожжи. Изучены дозы серебра — 10; 5; 0,5 и 0,2 мг!л. Как видно из табл. 1, наи­ более чувствительными к серебру являются бесспоровые грамположительные и грамотрицательные бакте­ рии. Спорообразующие бактерии малочувствительны к серебру. Дрожжеподобные грибы рода Кандида в кон­ центрации 100 тыс. микробных тел в 1 мл были пол­ ностью подавлены 5— 10 мг/л серебра.

Нами установлено, что для подавления таких микро­ организмов, как Proteus vulgaris, Sh. paratyphi A. 290a, Sh. Newcastle «Сергеев», Staph, aureus 209, Candida albicans 62 и Candida tropicalis, при концентрации 102

микробных тел в 1 мл достаточно всего лишь 0,2 мг/л серебра.

В настоящее время одной из основных задач, стоя­ щих перед медициной, являются поиски эффективных средств борьбы с вирусами, некоторыми грамотрицательными бактериями, такими как протей, синегнойная палочка и грибы. Особое значение имеет изыскание ан­ тимикробных средств по отношению к антибиотикоус­ тойчивым формам микробов, в частности, к стафилокок­

ред всеми существующими антимикробными сред­ ствами.

18

ВЛИЯНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ф а к т о р о в НА АНТИБАКТЕРИАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО СЕРЕБРА

Эффективность серебряной воды, как и большинства химиотерапевтических средств, в значительной степени зависит от физико-химических условий среды. Исследо­ вания, проведенные В. М. Савиной, О. И. Бершовой и Е. Л. Соловьевой с уча­ стием автора [17, 20, 23], показали, что на антимикробную актив­ ность серебра оказыва­ ют влияние: величина

дозы Ag+, время кон­ такта, присутствие в среде органических ве­ ществ, температура, pH среды и т. д.

Доза серебра 0,05 мг/л в случае зараже­ ния питьевой воды бак­ териями коли (50 000 бактерий в 1 мл), по

нашим данным, обеспечивала получение пригодной для питья воды через 2—3 ч. При дозе серебра 0,2 мг/л во­ да становилась пригодной для питья через 1—2 ч; при дозе серебра 0,5 мг/л — через 30—60 мин и при дозе се­ ребра 1,0 мг/л — через 30 мин. При этом повышение температуры и увеличение щелочности усиливало эф­ фект, снижение же этих величин ослабляло его (рис. 3

и 4).

Вурман и Цобрист [99] также указывают, что повы­ шение температуры воды на 10° С сокращает время от­

мирания бактерий в 1,6 раза, а понижение pH на еди­ ницу удлиняет время отмирания бактерий в 1,6 раза Увеличение содержания в воде, ионов кальция на каж­ дые 10 мг/л сопровождается увеличением срока, необ­ ходимого для отмирания 99,9% бактерий, на 3 мин.

Рис. 4. Влияние pH на бактерицидный эффект ионов серебра.

По данным этих же авторов, добавление 10 мг/л хлори­ дов к дистиллированной воде, содержащей 0,06 мг/л серебра, увеличивает время отмирания бактерий на

25%.

Для обеспечения надежной дезинфекции питьевой воды серебром необходим экспериментальный подбор доз серебра и продолжительности контакта с обезза­ раживаемой водой. При этом следует учитывать влия­ ние солевого состава воды (табл. 2 и 3), особенно при наличии ионов, переводящих серебро в малораствори­ мые соединения.

Из всех солей, реагирующих с ионами серебра с об­ разованием нерастворимых соединений, в природных водах распространены лишь хлориды и сульфаты; суль­ фиды и фосфаты встречаются очень редко. При боль­ ших количествах Cl-ионов в воде лишь самая незначи-

20