Приборы для обеззараживания воды

1. Введение

2. Антибактериальные свойства меди

3. Приборы для обеззараживания воды

1. Введение

Мир не стоит на месте. Идет активное развитие науки, параллельно идет мутирование - изменение как человеческого организма, так бактерий и вирусов. Все большую актуальность приобретает создание и поиск безопасных для человека продуктов питания, лекарств, обеззараживающих средств. Оказывается, что от агрессивной среды микромира не так-то просто защититься, прогресс несет в себе как позитивные, так и отрицательные стороны. И иногда проблемы по защите человеческого здоровья от инфекции не только можно, но и нужно решать не традиционным, а новым, научно обоснованным изящным и надежным способом.

Летом 2011 года директор по стратегическому развитию холдинга СФМ Петр Куценогий находился в Германии, где разразилась одна из крупнейших за последнее время эпидемий кишечной инфекции. На 10 июня в ФРГ насчитывалось уже более 4000 заболевших, из которых к этому моменту уже 32 погибли. К 15 июня число погибших достигло 36 человек, нескольким сотням инфицированных (по разным оценкам около 500), предположительно, в дальнейшем требовалась пересадка почки для полной реабилитации. К 30 июня число погибших приблизилось к 50 человек. Возбудителем инфекции была признана одна из разновидностей кишечной палочки E.Coli. Многие могут задаться вопросом, как в принципе происходит появление новых разновидностей палочки, т.е. как происходят мутации?

Внутри популяции кишечной палочки бактерии - палочки обмениваются между собой плазмидами (фрагментами генетического материала), быстро мутируя (изменяясь) и приобретая новые разнообразные свойства, в том числе устойчивость к антибиотикам. Данное свойство бактерий E.Coli широко используется для создания штаммов-продуцентов в микробиологии.

Плазмиды, содержащие геном необходимого белка встраивают в E.Coli, а потом микроорганизм производит, например, рекомбинантный (выработанный бактериями, но идентичный человеческому) инсулин или интерферон для фармацевтической промышленности. Приведенные соединения служат здесь лишь примером, на самом деле таким способом производится огромное количество необходимых белковых продуктов. Кишечные палочки живут везде: и на помойках, и в кишечнике млекопитающих, в том числе человека. Причем родной средой для жизни и размножения является именно кишечник млекопитающих, на те же помойки, бактерии попадают вместе с отбросами и фекалиями. Вспышки подобных инфекций (когда кишечная палочка мутирует в агрессивную форму) происходят регулярно. По статистике, в 80% случаев выяснить причину подобной вспышки и источник заражения не удается никогда.

Как сообщали информационные агентства, данная вспышка эпидемии стала третьей по масштабу из вызванных кишечной палочкой в новейшей истории и наиболее смертоносной: при японской эпидемии 1996 года умерли 12 человек, при канадской эпидемии 2000 года - семь человек. Реальное число больных, скорее всего, навсегда остается неизвестным (за медпомощью обращаются в основном лишь при тяжелых формах инфекции). Кроме высокой устойчивости к антибиотикам, данный штамм оказался очень агрессивным. Попытки применения антибиотиков приводили к активному выбросу токсинов бактерией и более тяжелому протеканию болезни с развитием токсического поражения почек, печени и центральной нервной системы.

Постороннему наблюдателю сложившаяся ситуация могла показаться весьма странной - кишечную палочку то и дело обнаруживают в водоемах, пищевых продуктах, даже на пищеблоках и в ресторанах, и ни о каких тысячах заболевших и тем более скончавшихся речи не идет. Максимум - кратковременный понос у нескольких десятков человек, а то и вовсе - несколько штрафов, запрет на купание или утилизация загрязненной партии продуктов. И вдруг - эпидемия! Дело в том, что различных типов (штаммов) кишечной палочки очень много. В зависимости от генетических особенностей бактерии могут производить большее или меньшее количество токсинов, вызывать различные степени поражения тканей организма и, в итоге, развитие более или менее тяжелого заболевания. Объединяют кишечные палочки схожее строение и ключевые генетические особенности, а также способность размножаться в организме млекопитающих и передаваться фекально-оральным путем (при физическом контакте, через немытые руки или овощи и фрукты).
Часть разновидностей кишечной палочки E.Coli являются нормальным компонентом кишечной микрофлоры, при здоровом иммунитете не вызывающим заболевания, часть - полезны и используются для лечения заболеваний кишечника, часть - могут вызвать различной степени тяжести расстройства пищеварения и другие заболевания (к примеру, пиелонефрит). При этом немногочисленные штаммы кишечной палочки обладают повышенной болезнетворностью (патогенностью) и при попадании в организм могут привести к развитию тяжелых осложнений, чаще всего кишечных кровотечений. Такие разновидности бактерии объединяют в группу энтерогеморрагических кишечных палочек: Enterohe- morrhagic E.Coli или ЕНЕС.

Возбудитель данной эпидемии относился к этой группе - среди заболевших чрезвычайно часто наблюдались кишечные кровотечения. Кроме того, необычно высокой оказалась частота другого тяжелого осложнения - гемолитико-уремического синдрома (ГУС), при котором токсины бактерий при участии системы иммунитета разрушают эритроциты, что приводит к почечной недостаточности, поражению центральной нервной системы и представляет угрозу для жизни. ГУС развился более чем у 500 пациентов (обычно в Германии регистрируется не более нескольких десятков случаев этого синдрома в год).

Анализ ДНК возбудителя показал, что он является мутантом, содержащим высокопатогенные гены двух других штаммов кишечной палочки. По словам эксперта ВОЗ по безопасности пищевых продуктов Хильде Круз (HiLde Kruse), из-за комбинации генов новый штамм обладает "рядом характеристик, повышающих вирулентность (способность микроорганизмов к заражению) и продукцию токсинов". По сути, в обмене генами между различными штаммами бактерии ничего сверхъестественного нет - они могут передавать друг другу небольшие участки ДНК, называемые плазмидами, которые содержат гены с полезными для микроба свойствами. Это обеспечивает эволюцию, приспособляемость, а также устойчивость к антибиотикам. Как конкретно произошел обмен генами в данном случае - в организме животного, человека, или в окружающей среде - ответить почти невозможно.

И это еще полбеды. В конце концов, тесты на чувствительность к антибиотикам и назначение сочетаний антибиотиков широкого спектра действия никто не отменял, но когда дело доходит до ГУС, одних антибиотиков мало (более того, они могут увеличить высвобождение токсинов и повысить тяжесть осложнений). Единственной действенной рекомендацией врачей в данном случае оказалось не забывать о простых правилах гигиены, сводящих к минимуму риск фекально-оральной передачи инфекций: всегда мыть руки с мылом после туалета и перед едой, а также мыть и чистить свежие овощи. При нахождении же в охваченной эпидемией местности лучше вовсе отказаться от свежих овощей и фруктов в пользу термически обработанных.

В связи с данной ситуацией, Петр Куценогий обратился к председателю совета директоров компании СФМ Андрею Бекареву. К этому моменту в рамках СФМ уже несколько лет разрабатывались подходы по борьбе с целым спектром бактерий без применения антибиотиков. Специалисты компании былихорошозна- комы с антибактериальными свойствами ионов меди и серебра. В компании велись поиски антибактериальных агентов широкого спектра действия с совершенно иными механизмами, изучались антибактериальные свойства ионов металлов, подбирались оптимальные соединения и сплавы. Пришлось работать ускоренными темпами. Как часто бывает в подобных случаях, удачным получилось стечение обстоятельств. В тот момент в компании работали над линейкой продуктов по обогащению питьевой воды ионами металлов в качестве микроэлементов с применением гальванических пар для усиления эффекта с использованием преимуществ электрофореза

2. Антибактериальные свойства меди

Об антибактериальных свойствах меди известно достаточно давно. На Руси издревле использовали в медицинских целях так называемую «колокольную» воду. Что это такое? Колокольной вода названа так потому, что ее получали во время отлива колоколов. Почему вода приобретала целебные свойства можно понять, познакомившись с технологией производства колоколов. Колокола отливали из бронзы - сплава меди и олова. А для улучшения звучания в расплав добавляли серебро. Считалось, чем больше серебра - тем звонче звучит колокол. Отсюда и пошло выражение «серебряный звон».

На самом деле, добавки серебра могут улучшить звучание только очень больших колоколов - такова физика металлов. На Руси как раз и отливали самые большие в мире колокола. Нередко их вес превышал 30 тонн, а иногда и намного больше.
До XVIII века еще не существовало надежных технологий очистки самородных металлов. В месторождениях меди изначально присутствует серебро, обычно в количестве 1-2%. Анализы показали, что колокола, отлитые в период IX-XVII вв. как раз и содержат не менее 1% серебра. Но иногда его в десятки раз больше, что уже объясняется традицией, которая сохранилась до наших дней - бросать в плавильную печь серебряные предметы.

Сам процесс отливки выглядел следующим образом. Вначале, в натуральную величину и из пчелиного воска, мастер лепил модель - копию колокола со всеми надписями и деталями украшений. Эта работа могла занять несколько месяцев, в зависимости от величины изделия и его сложности. Затем восковую модель, со всех сторон обмазывали слоем глины, оставляя в верхней части отверстие - литниковый канал. Если колокол должен быть выше человеческого роста, над ним возводился специальный постамент, откуда мастер мог заливать в литниковый канал расплавленный металл. Когда глиняная обмазка высыхала, ее обкладывали хорошо просушенными березовыми дровами. Одновременно готовилась печь для плавки металла и большая емкость с водой. Наступал самый ответственный момент. В печи плавили бронзу с серебром и поджигали дрова. В результате, от жара, глина спекалась в керамическую массу, образуя своеобразный футляр. А воск выгорал через литниковое отверстие, и в футляре образовывалась полость. В этот еще раскаленный керамический футляр мастер заливал расплавленный металл.

Этот процесс можно наблюдать в фильме режиссера А. Тарковского «Андрей Рублев».
Когда сплав уже затвердевал, все изделие поливали водой. От резкого перепада температур, керамика лопалась и отскакивала кусками. Колокол рождался. А вода, стекавшая по нему, становилась колокольной. Весь этот процесс был не только чрезвычайно сложен, но и опасен для его участников. Некоторые работники получали ожоги от брызг расплава или перегретого пара, иные были травмированы отскочившими кусками керамики. Но что удивительно: если на ожоги и травмы попадала колокольная вода, заживление проходило быстро и без нагноений. Рабочие, которые, в основном, состояли из холопов и, в сущности, были рабами князя, приравнивались к домашним животным - псам. Отсюда, видимо, и пошла поговорка: «заживает как на собаке».

Обнаружив целебные свойства колокольной воды, ее стали собирать и использовать как лекарство. Это было первейшее средство для лечения ран. В дальнейшем было замечено, что вода хорошо помогает от «падучей» болезни, детской золотухи, предохраняет от холеры, способствует сращению костей при переломах. Отчего же вода приобретает такие замечательные свойства? Все оказалось просто. Омывая раскаленный металл, вода насыщалась ионами меди и серебра. Ионы этих металлов и способствовали излечению. Их совместное действие превосходит силу «серебряной» воды, даже если в последней концентрация ионов серебра в несколько раз выше.

Рассмотрим активно раскрученное «серебрение воды» в целях обеззараживания. Для того, чтобы ионы серебра выполняли свою бактерицидную функцию, надо чтобы они (ионы) перешли в раствор. Часто для серебрения воды в нее кладут серебряный рубль, ложку или просто рекомендуют оставлять воду на длительное время в серебряной посуде. Для того чтобы понять, что толку от подобной процедуры мало, рассмотрим, так называемый электрохимический ряд напряжений металлов.

Если расположить металлы в порядке возрастания их стандартных электродных потенциалов,то образуется электрохимический ряд напряжений металлов.
Мы выбрали наиболее интересные нам металлы: Li (литий), Rb (рубидий), К (калий), Ва (барий),Sr (стронций), Са (кальций), Na (натрий), Mg (магний), А1 (алюминий), Мп (марганец), Zn (цинк), Сг (хром), Fe (железо), Cd (кадмий), Со (кобальт), Ni (никель), Sn (олово), РЬ (свинец), Н (водород), Sb (сурьма), Bi (висмут), Си (медь), Нд (ртуть), Ад (серебро), Pd (палладий), Pt (платина), Аи (золото).

Ряд напряжений характеризует химические свойства металлов. Ионы металлов, находящихся слева в ряду напряжений могут вытеснять ионы металлов, находящихся справа по отношению к ним. То есть, например, ионы калия могут вытеснить ионы бария. Уже из данного ряда видно, что благородные металлы, в том числе серебро не будут просто так вытеснять водород из воды и переходить в раствор. При соединении металлов с различными электрохимическими потенциалами возникает гальваническая пара. Разность потенциалов такой пары можно использовать, в том числе и для процессов принудительной ионизации растворов по принципу, схожему с электрофорезом. Еще один факт про «серебряный рубль». Дело в том, что рубль или ложка состоят не из чистого серебра|, а из серебра определенной пробы. Наиболее распространенная в России современная проба серебра — это 925. То есть в изделии находится примерно 92,5% серебра, остальное другие металлы, в основном медь. Старая, царская проба, чаще всего была «94 золотника» (у кого есть старые ложки с царским клеймом, могут проверить). Данный сплав примерно соответствует современной 925 пробе. Когда начали исследовать чистую серебряную воду, то есть воду, обогащенную только ионами серебра современными методами, то ожидаемых антисептических эффектов, приписываемых чистому серебру, обнаружить не удалось, действие оказалось слабее и проявлялось более выраженно в сочетании с медью.

Зато есть огромное количество работ, подтверждающих бактерицидные свойства меди. Древние цивилизации использовали антимикробные свойства меди задолго до того, как в девятнадцатом веке родилось современное понимание гигиены. В дополнение к нескольким лекарственным препаратам на основе меди, было также отмечено, что столетия назад вода, содержащаяся или перевозимая в медных сосудах, была более высокого качества (в такой воде не происходило видимого образования слизи), чем вода, содержащаяся или перевозимая в сосудах из других материалах. Молекулярные механизмы, ответственные за антибактериальное действие меди были предметом интенсивных исследований. Была продемонстрирована эффективность поверхностей из медного сплава для уничтожения широкого спектра микроорганизмов, представляющих угрозу для здоровья населения. В 1973 году исследователи из лаборатории «Колумбус Баттел» провели всестороннее изучение литературы и патентный поиск, которые проследили историю исследования бактериостатических и дезинфицирующих свойств меди и поверхностей медных сплавов.

Было показано, что медь, в очень небольших количествах, имеет способность контролировать рост широкого спектра бактерий, грибов, водорослей и иных вредных микроорганизмов. Всего было проанализировано 312 ссылок за период 1892-1973 годы.
Потенциальные антимикробные механизмы меди являются предметом постоянного изучения в академических научно-исследовательских лабораториях по всему миру. Поверхности медных сплавов имеют свойства уничтожать широкий спектр микроорганизмов. В последние 10 лет интенсивно исследовалась эффективность меди по уничтожению таких критических возбудителей внутрибольничных инфекций, как: кишечная палочка, метициллин-устойчивая форма золотистого стафилококка (MRSA), вирус гриппа А, аденовирус, патогенные грибки и прочее. Особенно это актуально для госпитальной и больничной среды, больных с ослабленным иммунитетом. Параллельно исследовали также нержавеющую сталь, поскольку она является распространенным материалом поверхностей в современном здравоохранении.

В 2008 году после длительных исследований Федеральное Агентство по Охране Окружающей Среды США (US ЕРА) официально присвоило меди и её нескольким сплавам статус материалов с бактерицидной поверхностью. Особенно выражено бактерицидное действие поверхностей из меди (и ее сплавов) проявляется в отношении метициллин-устойчивого штамма стафилококка золотистого, известного как «супермикроб» MRSA. Летом 2009 была установлена роль меди и сплавов меди в инактивации вируса гриппа A/H1N1 («свиной грипп»), К 2008 году было официально зарегистрировано 274 различных сплавов меди в качестве сертифицированных антимикробных материалов для общественного здравоохранения.

Кишечная палочка является активным, очень заразным возбудителем. Некоторые патогенные штаммы данной бактерия производят мощные токсины, вызывающие диарею, сильные боли и тошноту у инфицированных лиц. Симптомы включают тяжелые инфекции, гемолитический колит (кровавый понос), гемолитический уремический синдром (почечная болезнь) и смерть. Кишечная палочка стала серьезной угрозой для здоровья из-за роста заболеваемости и потому, что дети в возрасте до 14 лет, пожилые и ослабленные лица подвергаются риску заболеть формой, сопровождаемой наиболее тяжелыми симптомами. Исследования в США и Великобритании показали, что поверхность медного сплава способна убить кишечную палочку. 99,9% популяции кишечной палочки погибает уже через 1-2 часа при контакте с медью. На поверхности из нержавеющей стали, микробы могут выжить в течение недели. Результаты анализа кишечной палочки при контакте со сплавом, содержащим 99,9% меди (С11000) показывают, что этот болезнетворный микроорганизм быстро и почти полностью погибает (свыше 99,9%) в течение 90 минут при комнатной температуре (20°С). При низких температурах(4°С),более99,9% популяции кишечной палочки погибают в течение 270 минут. Кишечная палочка уничтожалась с помощью различных сплавов с различным содержанием меди, в том числе сплавами: СЮ200, С11000, С18080 и С19700. При этом, при комнатной температуре процесс начинается в течение нескольких минут. При более низкой температуре процесс инактивации занимает примерно на час больше. На нержавеющей стали и после 270 минут не наблюдалось значительного сокращения количества жизнеспособной кишечной палочки.

Изучалась бактерицидная эффективность против кишечной палочки 25 различных медных сплавов. Среди этих сплавов выявлялось наилучшее сочетание антимикробной активности, коррозионной стойкости к окислению и также технологичности в производстве. Антибактериальный эффект меди оказалась характерным для всех испытуемых медных сплавов. Как и в предыдущих исследованиях, не удалось обнаружить антибактериальные свойства у нержавеющей стали (UNS S30400). Кроме того, в подтверждение более ранних исследований скорость инактивации кишечной палочки на медных сплавах выше при комнатной температуре, чем при более низких температурах. Обычно, антибактериальный эффект медных сплавов увеличивается с увеличением содержания меди в сплаве. Это является еще одним свидетельством собственной антибактериальные свойства меди.

Латунь, которая часто используются для производства дверных ручек и нажимных пластин, также демонстрирует бактерицидный эффект но, обычно, требуется более продолжительное время экспозиции, чем для чистой меди. Все девять отобранных для испытаний медных образцов были почти полностью бактерицидным (свыше 99,9% гибели бактерий) при 20°С в течение 60-270 минут. Многие латуни были почти полностью бактерицидным при 4°С втечение 180-360 минут. Уровень снижения общей микробной обсемененности для бронзы снижался на 4 порядка величины (10000 раз!) в течение 50-270 минут при 20°С, и 180- 270 минут при 4°С. Бактерицидность по отношению к кишечной палочке на медно-никелевых сплавах увеличивается с увеличением содержания меди. Нулевая бактериальная обсемененность при комнатной температуре была достигнуты после 105-360 минут для пяти из шести сплавов. Несмотря на то, что не была достигнута полная стерильность, сплав С71500 уменьшал обсемененность на 4 порядка величины в течение шести часов испытаний, что составляет сокращения числа живыхорганизмов на 99,99%.

В отличие от сплавов меди, нержавеющая сталь (S30400) не обладает какими- либо бактерицидными свойствами. Данный материал, который является одним из наиболее распространенных поверхностных материалов в медицинской отрасли, позволяеттоксичной кишечной палочке оставаться жизнеспособной несколько недель. Концентрация бактерий наблюдалось даже после 28 дней исследования.

Метициллин-устойчивый золотистый стафилококк (MRSA) является опасным бактериальным штаммом, поскольку он устойчив к бета-лактамным антибиотикам. Последние штаммы бактерий, EMRSA-15 и EMRSA-16, крайне заразны и долговечны. Это имеет очень важное значение для тех, кто занимается сокращения числа внутрибольничных инфекций MRSA. В 2008 году после оценки большой объем исследований проведенных по заказу Федерального Агентства по Охране Окружающей Среды США (US ЕРА), было официально утверждено, что медные сплавы способны убить более 99,9% от MRSA в течение 2 часов. Последующие исследования, проведенные в Университете Саутгемптона (Великобритания) сравнивали антимикробную эффективностью меди по отношению к MRSA. При 20°С удалось уничтожить 99,9% MRSA на медных сплавах С11000 в течение 75 минут. При этом, ни триклозан, ни препараты на основе серебра не показали ка- кой-либо значимой эффективность против MRSA. Нержавеющая сталь S30400 не продемонстрировала никакой антимикробной эффективности.

В 2004 году в Университете Саутгемптона исследовательская группа была первой четко продемонстрировавшей, что медь ингибирует MRSA. На медных сплавах - С19700 (99% меди), С24000 (80% меди), а также С77000 (55% меди) значительное снижение жизнеспособности бактерий было достигнуты при комнатной температуре после 1,5 часов, 3,0 часа и 4,5 часа соответственно. Ускорение антимикробного действия было связаны с более высоким содержанием меди в сплавах. Нержавеющая сталь не проявляет никакой бактерицидной активности. Грипп является инфекционной болезнью, вызываемой вирусным патогеном и отличается от заболевания, которое понимают под обычной простудой. Симптомы гриппа, которые являются гораздо более серьезными, чем обычная простуда - жар, боль в горле, боли в мышцах, сильная головная боль, кашель, слабость и общий дискомфорт. Грипп может привести к пневмонии, которая может иметь летальный исход, особенно у маленьких детей и пожилых людей. После инкубации в течение 1 часа на меди, количество активных частиц вируса гриппа А сократилось на 75%. После б часов снижение активности гриппа на меди составило 99,999%. Вирус гриппа был найден в большом количестве в жизнеспособном состоянии на нержавеющей стали. После поверхностного загрязнения вирусными частицами, пальцы могут передавать частицы до семи раз другим, не зараженным поверхностям. Из-за способности меди уничтожать вирусные частицы гриппа, медь может помочь предотвратить перекрестное заражение этими вирусными патогенами.

Аденовирус представляет собой группу вирусов, поражающих ткани подкладки мембраны дыхательных путей, мочевыводящих путей, глаз, кишечника. На аденовирусы приходится около 10% острых респираторных инфекций у детей. Эти вирусы часто вызывает диарею. В недавнем исследовании 75% частиц аденовирусов было инактивировано на меди (С11000) в течение 1 часа. В течение 6 часов 99,999% от числа аденовирусных частиц инактивируется. В течение б часов 50% инфекционных частиц аденовируса выжило на нержавеющей стали. Противогрибковая эффективность меди сравнивалась с эффективностью алюминия для организмов, способных вызывать инфекции у человека. По сравнению с алюминием, на меди наблюдалось достоверное падение активности.

Еще одним историческим примером использования сплава серебра и меди в целях обеззараживания является известное "опускание креста" в купель. В старину большие и массивные кресты изготавливались преимущественно из серебра, но как мы уже понимаем из серебра не чистого, а с примесью меди. Более того, кресты украшались дополнительными элементами из золота и драгоценных камней, что должно было приводить к образованию гальванической пары в воде и усилению эффекта. Дополнительно эффект усиливался за счет нанесенных рисунков и барельефов, что создавало разветвленную поверхность и способствовало выходу ионов металлов в раствор. Стоит ли говорить, что если изготовить простой гладкий крест из чистого серебра, то ожидаемых эффектов получить неудастся. Не отсюда ли родилась легенда, что раньше кресты были намолены,а сейчасуже "нете пошли"?

Мы пошли дальше и предположили, что самым сильным обеззараживающим эффектом будет обладать комбинация меди и серебра в определенных пропорциях. Для этого пришлось много экспериментировать с различными соотношениями металлов и с различной патогенной флорой. Эксперименты проводились с золотистым стафилококком, синегнойной палочкой, с патогенными штаммами E.Coli и сальмонеллой.

Вывод: наилучшим обеззараживающим эффектом обладает сплав меди и серебра в определенной пропорции. Мы проводили эксперименты с различными возбудителями и различными сплавами. Наилучший по эффективности сплав получил наше внутреннее обозначение сплав 17/1.

3. Приборы для обеззараживания воды

Для обеззараживания воды в бытовых и походных условиях, а также для её обогащения ионами меди нами были сделаны специальные устройства, использующие принцип гальванической пары и электрофореза. В качестве второго электрода, обеспечивающего разность потенциалов, используются золото. Основной элемент изготавливается из сплава меди и серебра в определенном соотношении (сплав 17/1).

Походные и бытовые обеззараживатели воды выполнены в виде удобных по форме применения пластин из определенного медно-серебрянного сплава (17/1) с вкраплениями золота, которые обеспечивают разность потенциалов гальванической пары и принудительный выход ионов меди и серебра в раствор.
Вот результаты наших испытаний медно - серебряного медальона, изготовленного из сплава 17/1, используемого в режиме гальванической пары. В водную среду, контаминированную (загрязненную) возбудителями инфекций, при комнатной температуре помещали изделие из сплава 17/1 с золотой заклепкой для создания гальванической пары, и проверяли противомикробную эффективность.

Для золотистого стафилококка через 30 минут количество жизнеспособных бактерий уменьшалось в 2-4 раза, в течение часа стафилококк погибал полностью. В некоторых экспериментах полная гибель наступала уже через 30 мин экспозиции. Для синегнойной палочки эффект полной гибели возбудителя наступал через 20-30 минут.
.

Ионизаторы в виде палочки

Для кишечной палочки, в трети экспериментов палочка достоверно погибала через 30 мин, во всех экспериментах, через 1 час не обнаруживалось ни одной живой колонии кишечной палочки.

На рисунке 1 приведены результаты сравнительного эксперимента действия в отношении кишечной палочки обеззараживающей пластины, выполненной из сплава 17/1 с золотой заклепкой для получения эффекта гальванической пары и пластины, выполненной из сплава меди и серебра в соотношении 50% на 50%.

Изначальная обсемененность в каждой из серий экспериментов принималась за 1. Для первого случая через 30 минут количество жизнеспособной кишечной палочки E.Coli уменьшалось в 1,6 раз более эффективно, чем во втором случае. В первом случае E.Coli полностью не обнаруживалась через 40 минут, что хорошо согласуется со всеми остальными экспериментами, во втором случае, примерно,через 1 час.

Рисунок 2

На рисунке 2 приведены результаты сравнительного эксперимента действия в отношении сальмонеллы обеззараживающей пластины, выполненной из сплава 17/1 с золотой заклепкой для получения эффекта гальванической пары и пластины, выполненной из сплава меди и серебра в соотношении 50% на 50%. Изначальная обсемененность в каждой из серий экспериментов также принималась за 1. Через 40 минут пластина из сплава 17/1 с золотой заклепкой оказалась в 4,5 раза более эффективной, чем пластина из сплава 50% серебра и 50% меди. После 1 часа жизнеспособная сальмонелла не наблюдалась нив том, ни в другом случае. Нулевые значения обсемененности не приведены ни на рисунке 1, ни на рисунке 2, так как для представления использовалась логарифмическая шкала.

Вот мнение выдающегося ученого биолога, академика РАН Владимира Константиновича Шумного, который ознакомился с результатами наших экспериментов:
«В мире вспышки активности мутантных штаммов Е. Coli происходят с завидной регулярностью. В последнее время появляются работы, в которых авторы пытаются вывести временные параметры регулярности подобных мутаций для лучшего прогнозирования с целью принятия мер по профилактике распространения подобных инфекций. Действительно, подобные штаммы очень неоднозначно реагируют на применение антибиотиков. Терапия антибиотиками часто необходима и является единственным шансом по спасению жизни больного, однако, она приводит к резкому выбросу токсинов бактериями и развитию тяжелейших токсических осложнений. Поэтому, думаю, ваш подход по поиску универсальных противомикробных агентов не антибиотической природы очень интересен.»

Медь является не только бактерицидным агентом, но и важным микроэлементом, регулирующим обмен веществ, в том числе, обмен железа в организме. По распространенности элементов в земной коре на первом месте стоит кислород (прежде всего, в виде оксидов), затем идут кремний, алюминий, далее - железо. Из этого следует, что количество железа в окружающей среде избыточно, а анемии могут происходить не из-за недостатка железа, а по другим причинам, например нехватки меди. Медь входит в состав гемоглобина и участвует в процессе усваивания железа. Вот почему так важно не просто обогащать питание определенными элементами, а делать это комплексно и сбалансировано. Биологической роли меди для организма человека в наши дни придается большее значение, чем уделялось ранее. Медь является жизненно важным элементом, который входит в состав многих витаминов, гормонов, ферментов, дыхательных пигментов, участвует в процессах обмена веществ, в тканевом дыхании и т.д. Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) сформулировала в 1998 году следующее правило: «Риски для здоровья человека от недостатка меди в организме многократно выше, чем риски от её избытка». В 2003 году в результате интенсивных исследований ВОЗ пересмотрела прежние оценки токсичности меди. Было признано, что медь не является причиной расстройств пищеварительного тракта.

По рекомендации ВОЗ суточная потребность в меди для взрослых составляет 1,5 мг. Дефицит меди в организме может развиваться при недостаточном поступлении этого элемента (1 мг/сутки и менее). Богатые источники меди содержат 0,3-2 мг/100 г. продукта. Это: морепродукты, орехи, семена (включая порошок какао), бобы, отруби, зародышевые части зерен, печень и мясо. Питательные вещества, содержащие железо, цинк, аскорбиновая кислота и углеводы, влияют на биодоступность меди, если они включаются в диету в больших количествах. Порог токсичности меди для человека считается равным 200-250 мг/сутки, чего в реальности добиться практически невозможно. Летальная доза для человека не определена. Острое отравление медью наблюдалось при случайном потреблении детьми, попытках самоубийства, при использовании питьевой воды из загрязненных источников. Хроническое отравление медью наблюдалось у рабочих виноградников, использующих медные соединения в качестве пестицидов. По вопросу о токсичности меди единого мнения нет. Данные об отравлениях рабочих медью, приводимые в старой литературе, в которых говорится о ряде нервных симптомов, вполне могут быть сведены к действию свинца или мышьяка, которые в медных сплавах встречаются очень часто, и поэтому большинство современных токсикологов (Lewin, Lehmann, Toussaint) считает, что медь не является промышленным ядом.

Длительное введение малых доз меди и ее соединений per os (через рот), как показывают опыты на животных и человеке, или влечет за собой лишь слабо выраженные симптомы местного действия или же не сопровождаются никакими болезненными явлениями. Ежедневный прием меди с пищей составляет0,50-6 мг, из которыхусваивается только 30%. Токсическая доза меди больше 250 мг.

В связи с тем, что медь относится к содержащимся в организме микроэлементам, играющим роль в процессах метаболизма (обмена веществ), в последнее время стали пользоваться препаратами меди для общего воздействия на организм. При местном использовании оказывают антисептическое (обеззараживающее) и вяжущее действие. Меди сульфат входиттакже в состав поливитаминов глутамевит, квадевит, компли-Birr, олиговит.

Соединения меди применяют иногда как антисептическое и вяжущее средство при конъюнктивитах (воспалении наружной оболочки глаза), иногда для промывания при уретритах (воспалении мочеиспускательного канала) и вагинитах (воспалении влагалища). Широкое распространение получило использование медной внутриматочной спирали в качестве средства контрацепции. Медьсодержащие препараты и БАД к пище используются в лечении и профилактике заболеваний опорно-двигательного аппарата, гипотиреоза, гипохромной анемии. Существует целый ряд металлов, необходимых для нормальной регуляции обмена веществ в организме в качестве микроэлементов. К данным микроэлементам относятся цинк и магний. Цинк необходим для синтеза многих белков, входит в состав многих ферментов, в том числе инсулина, незаменим для репродуктивной функции, для синтеза витамина Е. Ионы натрия-калия-магния обеспечивают ионный обмен и проводимость нервных импульсов в нервных окончаниях, и за счет этого происходит вся высшая нервная деятельность. С наличием натрия в цепях питания обычно проблем не возникает, обыкновенная поваренная соль - это хлорид натрия. Калия, как правило, тоже достаточно (в составе овощей), с магнием ситуация обстоит гораздо хуже. При недостатке магния может еще дополнительно возникнуть «синдром раздраженной толстой кишки», что, в свою очередь еще больше усугубит проблему недостатка микроэлементов.