納米銀的抗菌作用機制

王瑜歆 黃俠輝

1 遼寧省檢驗檢測認證中心 遼寧省認證審評院 （遼寧 沈陽 110036）2 中國食品藥品檢定研究院 （北京 102629）

內(nèi)容提要： 對不同納米銀抗菌作用機制研究進行綜述，描述相應作用機制，為該產(chǎn)品后續(xù)研發(fā)提供參考。

目前，納米銀（SNP）被廣泛應用于嬰兒用品、洗手液、食品包裝、醫(yī)用敷料等多方面，雖然在生活中應用愈來愈多，但是SNP抗菌作用機制尚不明確，本文通過對不同納米銀作用機制研究進行綜述，描述相應作用機制，為該產(chǎn)品后續(xù)研發(fā)提供參考。

1.對細胞壁和細胞膜產(chǎn)生作用

SNP對細胞壁和細胞膜產(chǎn)生作用從而起到抗菌作用的主要方式如下。

1.1 增加細胞壁滲透性

SNP會使細胞壁滲透性增加，導致細菌細胞質(zhì)內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)丟失[1]。例如使大腸桿菌細胞壁出現(xiàn)孔洞，阿薩希毛孢子菌菌絲細小、稀疏、鄒縮，且表面的皺褶消失，有一部分細菌出現(xiàn)細胞壁和細胞膜破損，細菌細胞內(nèi)容物外泄導致細菌菌絲干癟[2,3]。

1.2 對細胞內(nèi)呼吸酶的作用

SNP抑制呼吸酶的主要作用機制為：與細菌半胱氨酸殘基上的巰基結合，使酶失去活力，使酶促反應停止，影響細胞生命活動[4,5]；可以和蛋白質(zhì)的二硫鍵發(fā)生反應，使細菌蛋白質(zhì)和酶失活，從而達到抗菌作用[6]。

1.3 對細胞內(nèi)DNA作用

SNP影響細菌的DNA復制，使DNA合成減少[5]；也可以使細菌的DNA不再隨意地分布在核區(qū)，而是緊縮在一起，并且使DNA的降解量在同一時期增加[7]。

1.4 中斷細胞傳導

細菌的信號傳導依賴于蛋白質(zhì)中的氨基酸磷酸化[7]。而shrivastava等[8]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)SNP處理后的細菌蛋白質(zhì)中的氨基酸會發(fā)生去磷酸化，沒有了信號傳導的介質(zhì)，細菌的信號傳導被中斷，細菌的生命活動遭到破壞，達到抗菌的作用。

1.5 活性氧自由基的氧化攻擊

活性氧是由于SNP與線粒體作用產(chǎn)生的?；钚匝躅櫭剂x是具有非常強的氧化性的物質(zhì)，它能和一些生物大分子，比如DNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等反應，破壞DNA、蛋白質(zhì)和膜性結構，導致細胞凋亡。這也是和細胞發(fā)生凋亡的一個活性氧誘導途徑是相輔相成的[8]。

1.6 引起細胞凋亡

SNP引起細胞凋亡的主要作用機制有：①引起線粒體凋亡：SNP誘導細胞色素C（Cyt c）進入細胞質(zhì)和轉(zhuǎn)移到線粒體中促凋亡蛋白亞族，Cyt c在細胞呼吸中起到傳遞電子的作用，當Cyt c從線粒體內(nèi)膜轉(zhuǎn)移到別處時，細胞呼吸不能正常進行，從而導致細胞凋亡[9]；②活性氧自由基的氧化攻擊；③DNA損傷途徑：SNP會增加細胞周期蛋白P53的表達，而P53是一種促進細胞凋亡的因子，相當于“基因衛(wèi)士”，當監(jiān)測到DNA損傷不能修復時，P53能夠激活DNA損傷信號，從而使DNA損傷，進而導致細菌凋亡。DNA損傷后又可經(jīng)腫瘤死亡受體途徑和線粒體途徑進行凋亡[10]；④影響細胞周期：細胞周期對于一個細胞來說至關重要，而SNP損傷DNA會使細胞周期遲滯在某一個時期，當一個細胞細胞周期不變時，可以說這個細胞處于癌化狀態(tài)，就有可能被清除，從而發(fā)生調(diào)亡。而SNP使細胞周期停滯的機制是通過線粒體途徑和活性氧途徑[11]。

2.小結

總之，根據(jù)本綜述所查閱引用的文獻，SNP的作用機制一般認為有以下幾種：①和細胞壁、細胞膜上的脂質(zhì)蛋白質(zhì)反應，使細菌細胞內(nèi)容物流失，致使細菌死亡；②與呼吸酶反應抑制細菌呼吸，導致細菌死亡；③和DNA反應使其破壞或者聚集不能表達，致使細菌不能正常進行，導致細胞死亡；④產(chǎn)生活性氧，攻擊細菌細胞內(nèi)的生物大分子，使這些生物大分子失去生物活性，導致細菌死亡；⑤切斷細菌細胞傳導途徑，達到抑菌作用；⑥可以誘導細胞凋亡。

上述SNP作用機制的闡述，是對SNP作用機制研究的一個總結，有助于對SNP的抗菌作用機制的進一步研究。當然，SNP是如何具體與DNA、蛋白質(zhì)、細胞膜、脂質(zhì)等作用的，SNP的細胞毒性有無、大小等等，權威有說服力的SNP作用機制還尚需人們共同探索。有一些問題也還有爭論，對于SNP的具體作用形式，有人認為是SNP釋放銀離子與細菌內(nèi)的DNA結合，導致細菌不能正常的復制，也有的認為是SNP本身釋放出銀起作用，但是具體是Ag+還是SNP本身作用，也還沒有定論。隨著未來科技水平的提高，科學研究的深入，對SNP機制的研究達到分子水平的時候，SNP的作用機制也會逐漸地呈現(xiàn)在人們面前。