Srebro vs. bakterije

V raziskavi, ki jo je pred kratkim objavila raziskovalna skupina z državne univerze v Oregonu, so se znanstveniki in znanstvenice ukvarjali z vprašanjem vpliva srebrovih nanodelcev na obdelavo odpadne vode.

Uporaba srebrovih nanodelcev v zadnjem času eksponentno raste, saj ima srebro zelo učinkovite protimikrobne lastnosti in je lahko uporabljeno kot alternativa antibiotikom. Nasploh velja, da je odpornost proti antibiotikom ena primarnih groženj za zdravje, saj se razvija hitreje, kot lahko razvijamo nove tipe antibiotikov. Srebrovi nanodelci pa so se izkazali kot zelo primerni v boju proti mikrobom, saj so sposobni poškodovati tako zunanjo membrano kot znotrajcelične komponente.

Danes lahko najdemo srebrove nanodelce v številnih komercialnih in zdravstvenih izdelkih, na primer v oblogah za rane, oblačilih, vodnih filtrih, zobnih pastah in otroških igračah. Ti nanodelci zaradi velike razširjenosti zlahka pridejo v vodotok, vpliv njihove prisotnosti pa še ni dovolj raziskan.

Raziskovalke in raziskovalci so se osredotočili na vpliv srebrovih ionov in nanodelcev na planktonske bakterije in biofilme, ki oksidirajo amoniak v odpadnih vodah. Ti so znani po tem, da so eni najobčutljivejših mikrobov, uporabljenih v čistilnih napravah, srebrovi delci pa še posebej inhibirajo njihovo delovanje.

Številne raziskave so dokazale, da je strupenost srebrovih nanodelcev za oksidirajoče bakterije odvisna od sprostitve srebrovih ionov iz njih. Inhibicija bakterijske nitrifikacije je velikokrat odvisna tudi od drugih faktorjev nanodelcev, med drugim od njihove velikosti. Drugi pomemben vpliv so razmere v odpadni vodi, kot so pH, koncentracija kisika, ligandi, ki vežejo srebrove ione, in trdota vode.

Raziskovalna skupina v članku poudarja, da je večina dosedanjih raziskav potekala ob prekratki izpostavljenosti bakterij na onesnažujoče faktorje. Tako se ekstenzivne akumulacije srebrovih nanodelcev na biofilmih prej niso upoštevale.

Bakterije, ki oksidirajo amoniak, izvajajo prvo stopnjo nitrifikacije tako, da amoniak oksidirajo do nitrita, kar proizvede energijo za razmnoževanje. Številne bakterije iz odpadne vode z lahkoto rastejo v biofilmih in so lahko veliko bolj odporne od planktonskih na širok spekter onesnaževalnih snovi, vključno z nanodelci.

Primer take bakterije je Nitrosomonas europaea, na kateri so potekale raziskave. Raziskovalna skupina sklepa, da je primarni mehanizem zaščite pred kontaminacijo povišana biomasa, prisotna v biofilmu, kar omogoči kelacijo srebrovih ionov in nanodelcev, ki jo povzročajo zgornji sloji bakterij. To spodnjim slojem mikrobov omogoči aktivno delovanje.

Antibiotikov kot protimikrobnih snovi torej ne želimo uporabljati, ko to ni nujno. V veliko primerih nam namreč mikrobi lahko pridejo zelo prav.

O ravnovesju med čistočo v različnih fazah je razglabljala Dunia.