铜为什么会抑制细菌?原理是什么?
首先,铜表面与细菌外膜的直接相互作用破坏了细菌外膜;之后铜表面作用于细菌外膜的孔洞,使细胞失去必要的营养和水分,最终萎缩。
所有细胞的外膜,包括细菌等单细胞生物,都有一个稳定的微电流,通常称为“膜电位”。具体来说就是细胞内外的电压差。很可能是细菌接触到铜表面时细胞膜上发生短路,使细胞膜变弱,产生孔洞。
另一种破坏细菌细胞膜的方式是局部氧化和生锈,当单个铜分子或铜离子从铜表面解离并撞击细胞膜(蛋白质或脂肪酸)时就会发生这种情况。如果是有氧冲击,我们称之为“氧化损伤”或“生锈”。
因为细胞的主要保护(外膜)已经被打破,铜离子流可以毫无阻碍地进入细胞内部。细胞内的一些重要过程被破坏。铜确实控制了细胞内部,阻碍了细胞新陈代谢(比如生命必需的生化反应)。代谢反应是由酶驱动的,当过量的铜与这种酶结合时,它们就会失去活性。那么细菌将无法呼吸、进食、消化和产生能量。
因此,铜可以在两小时内杀死其表面99%的细菌,包括金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,具有良好的抗菌效果。