Действие на вредные организмы

Коллоидное серебро обладает бактерицидным, бактериостатическим, противовирусным, противогрибковым и антисептическим действием по отношению к более пяти сотням патогенных микроорганизмов, вирусов и дрожжевых грибов. По силе действия оно превышает пенициллин, биомицин и другие антибиотики. Эффект уничтожения бактерий препаратами серебра в 1500 раз выше, чем фенолом в равной концентрации и в 3,5 раза выше, чем у сулемы. Активность препаратов прямо пропорционально концентрации ионов и наночастиц Ag⁺ в растворе^[4].

Существует ряд теорий (ферментативные, адсорбционные, мутагенные, электростатические) объясняющие механизм действия серебра на бактериальную клетку. Наиболее распространена адсорбционная теория. Исходя из нее, бактериальная клетка теряет жизнеспособность в результате воздействия ионов серебра в связи с взаимодействием электростатических сил, возникающих между отрицательно заряженной клеточной мембраной и положительно заряженными ионами Ag⁺ при адсорбции их бактериальной клеткой^[4].

Ионы серебра адсорбируются бактериальной мембраной, реагируют с клеточной мембраной клетки, а точнее с составляющими ее и обеспечивающими прочность и структурно-функциональные свойства бактериальными белками (пептогликанами). В этом процессе ионы серебра взаимодействуют с карбоксильными группами и аминогруппами пептидогликанов, формируют металлопротеиновые комплексы. Это изменяет структуру и устойчивости данных белков и лишает их способности транспортировать кислород внутрь бактериальной клетки, что в итоге приводит к кислородному голоданию и гибели микроорганизма. Аналогично коллоидное серебро воздействует и на дыхательные ферменты микроорганизмов. Ионы серебра встраиваются в реакционные центры ферментов и изменяют их^[4].

На клетки млекопитающих ионы серебра не оказывают ингибирующего действия, поскольку в состав мембраны этих клеток не входят пептогликаны^[4].

В механизме ингибирующего воздействия ионов серебра на микробные клетки также играют роль:

• биохимические реакции, катализируемые ионами серебра, а именно окисление цитоплазмы бактерий с ее последующим разрушением в присутствии серебра;
• нарушение структурно-функциональных свойств ферментов, содержащих ионы SH^-, NH^2- и СООН-группы, взаимодействующие с ионами серебра;
• нарушение осмотического давления клетки в результате взаимодействия ионов Ag+ с цитоплазмой;
• ингибирование ионами серебра трансмембранного транспорта ионов Nа⁺ и Cа²⁺;
• мутагенные свойства ионов серебра, а именно образовании металлокомплексов нуклеиновых кислот с серебром или ионами других тяжелых металлов, в частности золота, в результате чего нарушается пространственная структура ДНК и способность бактерии к делению^[4].

Действие на растения

Механизм ростостимулирующего действия коллоидного серебра является сложным и многофакторным процессом^[3].

Один из главных его факторов – селективное ингибирующее действие на Cu(I)-зависимые этиленовые рецепторы наповерхности клеток растения. В результате блокируется сигнал от гормона старения (этилена), что способствует продлению периода роста и развития растений^[3].

Кроме того, обработка серебром:

• способствует увеличению концентрации эндогенных ауксинов в тканях растения под воздействием ингибирующего действием серебра на отдельные ферменты, участвующие в окислительном метаболизме ауксинов, что приводит к стимуляции развития корневой системы;
• увеличивает всхожесть, энергию прорастания, способствует дружности всходов, активному развитию листового аппарата, корневой системы;
• растения проявляют повышенную устойчивость в стрессовых условиях, например в случае острого недостатка влаги;
• бобовые – радикально увеличивают количество клубеньков с азотофиксирующими бактериями;
• увеличивается фотосинтетическая активность листьев; быстрее осуществляется выход из «гербицидной ямы» – стресса вызванного гербицидными обработками^[3].

Применение

Коллоидное серебро используется в различных сферах промышленности с целью модификации традиционных и создания новых биоматериалов: наносорбентов, наполнителей, покрытий, дезинфицирующих и моющих средств, лекарственных препаратов^[4].

В сельском хозяйстве препараты из коллоидного серебра применяются для лечения и профилактики грибных и бактериальных инфекций, а также для стимуляции роста и развития растений^[3].

В частности, на территории России разрешен к применению препарат «Зерокс, ВКР» предназначенный для предпосадочной обработки клубней картофеля и обработки растений в период вегетации для профилактики и лечения ризоктониоза, фузариоза, бактериальных гнилей, фитофтороза, альтернариоза картофеля^[2].

Зеребра Агро, ВР (действующие вещества коллоидное серебро и полигексаметиленбигуанид гидрохлорида) – разрешен к применению в качестве регулятора роста растений для повышения иммунитета к болезням и неблагоприятным факторам среды, повышения урожайности, улучшения качества продукции на широком спектре культур^[2].

Токсикологические свойства и характеристики

Коллоидное серебро при применении в рекомендуемых нормах безопасно для растений, человека, млекопитающих, насекомых, рыб^[1].

Класс опасности

• 3 – для человека;
• 3 – для пчел^[2].

Допуски по применению

Препараты с действующим веществом «коллоидное серебро», как и прочие пестициды, запрещены к применению в границах водоохранных зон водных объектов^[2].

Получение

Существует множество методов получения коллоидных наноразмерных частиц серебра:

• криохимический синтез;
• криохимическое восстановление;
• вакуумное испарение;
• применение импульсных лазеров;
• химического восстановления^[4].

Последний, метод химического восстановления, наиболее распространен. Есть несколько путей получения наночастиц серебра:

• путем химического восстановления азотнокислого серебра боргидридом натрия в присутствии четвертичных солей дисульфида аммония;
• за счет восстановления его солей водородом, гидразином и боргидридами в присутствии поверхностно-активных веществ, например, додецелсульфата натрия и др^[4].

Размеры наночастиц серебра в коллоидной системе зависят от метода получения:

• 2–7 нм – электролитический способ (пропускание постоянного электрического тока через помещенный в воду серебряный или серебряно-медный электрод (анод) в апротонном растворителе тетрабутиламмония бромида в ацетонитриле;
• 3–4 нм – биохимические и биотехнологические подхододы в стабилизированных водных растворах нитрата серебра (AgNO₃) с использованием в качестве стабилизаторов и восстановителей органических соединений смеси полипептидов (желатина), полученных при частичном гидролизе коллагена, глюкозы, декстрана либо продуктов гидролиза клеточных стенок микробов;
• 7 нм – фотохимическое восстановление нитрата серебра за счет облучения ртутной лампой в присутствии дендримеров;
• 20–50 нм – внеклеточное микробиологическое восстановление водных растворов нитрата серебра;
• 50–100 нм – биохимический метод, основанный на способности некоторых микроорганизмов и грибов при росте в присутствие ионов серебра продуцировать в цитоплазматическом пространстве плоские полиэдрические наночастицы серебра^[4].