纳米银的抗菌作用机制

王瑜歆 黄侠辉

1 辽宁省检验检测认证中心 辽宁省认证审评院 （辽宁 沈阳 110036）2 中国食品药品检定研究院 （北京 102629）

内容提要： 对不同纳米银抗菌作用机制研究进行综述，描述相应作用机制，为该产品后续研发提供参考。

目前，纳米银（SNP）被广泛应用于婴儿用品、洗手液、食品包装、医用敷料等多方面，虽然在生活中应用愈来愈多，但是SNP抗菌作用机制尚不明确，本文通过对不同纳米银作用机制研究进行综述，描述相应作用机制，为该产品后续研发提供参考。

1.对细胞壁和细胞膜产生作用

SNP对细胞壁和细胞膜产生作用从而起到抗菌作用的主要方式如下。

1.1 增加细胞壁渗透性

SNP会使细胞壁渗透性增加，导致细菌细胞质内的营养物质丢失[1]。例如使大肠杆菌细胞壁出现孔洞，阿萨希毛孢子菌菌丝细小、稀疏、邹缩，且表面的皱褶消失，有一部分细菌出现细胞壁和细胞膜破损，细菌细胞内容物外泄导致细菌菌丝干瘪[2,3]。

1.2 对细胞内呼吸酶的作用

SNP抑制呼吸酶的主要作用机制为：与细菌半胱氨酸残基上的巯基结合，使酶失去活力，使酶促反应停止，影响细胞生命活动[4,5]；可以和蛋白质的二硫键发生反应，使细菌蛋白质和酶失活，从而达到抗菌作用[6]。

1.3 对细胞内DNA作用

SNP影响细菌的DNA复制，使DNA合成减少[5]；也可以使细菌的DNA不再随意地分布在核区，而是紧缩在一起，并且使DNA的降解量在同一时期增加[7]。

1.4 中断细胞传导

细菌的信号传导依赖于蛋白质中的氨基酸磷酸化[7]。而shrivastava等[8]研究发现，经SNP处理后的细菌蛋白质中的氨基酸会发生去磷酸化，没有了信号传导的介质，细菌的信号传导被中断，细菌的生命活动遭到破坏，达到抗菌的作用。

1.5 活性氧自由基的氧化攻击

活性氧是由于SNP与线粒体作用产生的。活性氧顾名思义是具有非常强的氧化性的物质，它能和一些生物大分子，比如DNA、蛋白质、脂质等反应，破坏DNA、蛋白质和膜性结构，导致细胞凋亡。这也是和细胞发生凋亡的一个活性氧诱导途径是相辅相成的[8]。

1.6 引起细胞凋亡

SNP引起细胞凋亡的主要作用机制有：①引起线粒体凋亡：SNP诱导细胞色素C（Cyt c）进入细胞质和转移到线粒体中促凋亡蛋白亚族，Cyt c在细胞呼吸中起到传递电子的作用，当Cyt c从线粒体内膜转移到别处时，细胞呼吸不能正常进行，从而导致细胞凋亡[9]；②活性氧自由基的氧化攻击；③DNA损伤途径：SNP会增加细胞周期蛋白P53的表达，而P53是一种促进细胞凋亡的因子，相当于“基因卫士”，当监测到DNA损伤不能修复时，P53能够激活DNA损伤信号，从而使DNA损伤，进而导致细菌凋亡。DNA损伤后又可经肿瘤死亡受体途径和线粒体途径进行凋亡[10]；④影响细胞周期：细胞周期对于一个细胞来说至关重要，而SNP损伤DNA会使细胞周期迟滞在某一个时期，当一个细胞细胞周期不变时，可以说这个细胞处于癌化状态，就有可能被清除，从而发生调亡。而SNP使细胞周期停滞的机制是通过线粒体途径和活性氧途径[11]。

2.小结

总之，根据本综述所查阅引用的文献，SNP的作用机制一般认为有以下几种：①和细胞壁、细胞膜上的脂质蛋白质反应，使细菌细胞内容物流失，致使细菌死亡；②与呼吸酶反应抑制细菌呼吸，导致细菌死亡；③和DNA反应使其破坏或者聚集不能表达，致使细菌不能正常进行，导致细胞死亡；④产生活性氧，攻击细菌细胞内的生物大分子，使这些生物大分子失去生物活性，导致细菌死亡；⑤切断细菌细胞传导途径，达到抑菌作用；⑥可以诱导细胞凋亡。

上述SNP作用机制的阐述，是对SNP作用机制研究的一个总结，有助于对SNP的抗菌作用机制的进一步研究。当然，SNP是如何具体与DNA、蛋白质、细胞膜、脂质等作用的，SNP的细胞毒性有无、大小等等，权威有说服力的SNP作用机制还尚需人们共同探索。有一些问题也还有争论，对于SNP的具体作用形式，有人认为是SNP释放银离子与细菌内的DNA结合，导致细菌不能正常的复制，也有的认为是SNP本身释放出银起作用，但是具体是Ag+还是SNP本身作用，也还没有定论。随着未来科技水平的提高，科学研究的深入，对SNP机制的研究达到分子水平的时候，SNP的作用机制也会逐渐地呈现在人们面前。