นาโนซิลเวอร์ กับยาปฏิชีวนะ – เปรียบเทียบข้อดีข้อเสีย

นาโนซิลเวอร์ และยาปฏิชีวนะถูกค้นพบในช่วงทศวรรษ 1960 ในเวลานั้น นาโนซิลเวอร์ มีต้นทุนการผลิตสูง และมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียน้อยกว่ายาปฏิชีวนะมาก ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมยาปฏิชีวนะจึงมีช่วงเวลาแห่งการพัฒนาที่รุ่งโรจน์ยาวนานหลายทศวรรษ การช่วยชีวิตผู้คนจำนวนนับไม่ถ้วนถือเป็นการมีส่วนสนับสนุนที่ยิ่งใหญ่ที่ไม่อาจปฏิเสธได้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การดื้อยาปฏิชีวนะกลายเป็นเรื่องที่รุนแรงมากขึ้น และได้รับความสนใจและกังวลมากขึ้น การใช้ยาปฏิชีวนะได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดยิ่งขึ้น กำลังมีการแสวงหาทางเลือกอื่นแทนยาปฏิชีวนะ ซึ่งอาจได้แก่ กรดอินทรีย์ โพรไบโอติก นาโนซิลเวอร์… เมื่อเร็วๆ นี้ มีการทดสอบผลิตภัณฑ์หลายชนิดและนำไปใช้เพื่อจำกัดการใช้ยาปฏิชีวนะในทางที่ผิด และมีสัญญาณหลายอย่างที่ควรได้รับความสนใจมากขึ้น

NANOCMM Technology ขอแบ่งปันข้อมูลเล็กๆ น้อยๆ เกี่ยวกับยาปฏิชีวนะและ นาโนซิลเวอร์ เพื่อให้ทุกคนมีความเข้าใจเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ทั้งสองนี้ได้ชัดเจนและเฉพาะเจาะจงมากขึ้น

(NANOCMM Technology)

ยาปฏิชีวนะคืออะไร?

ยาปฏิชีวนะเป็นสารต่อต้านแบคทีเรียที่แยกจากสายพันธุ์ของจุลินทรีย์หรือจากแหล่งกำเนิดสังเคราะห์ ยาปฏิชีวนะทำหน้าที่ยับยั้งหรือฆ่าจุลินทรีย์ เนื่องจากกลไกเฉพาะของยาปฏิชีวนะแต่ละประเภท ยาปฏิชีวนะจึงมีหลายชนิดที่ออกฤทธิ์กับแบคทีเรียหลายสายพันธุ์ ทั้งแบคทีเรียแกรม (-) และแกรม (+) แต่ก็มีบางชนิดที่ออกฤทธิ์กับแบคทีเรียเพียงสายพันธุ์เดียวหรือบางสายพันธุ์เท่านั้น ขีดจำกัดนี้เรียกว่าสเปกตรัมต่อต้านแบคทีเรียของยาปฏิชีวนะ

ยาปฏิชีวนะแบบกว้างสเปกตรัมคือกลุ่มยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์กับแบคทีเรียทั้งแกรมลบและแกรมบวก หรือยาปฏิชีวนะชนิดใดๆ ที่ออกฤทธิ์กับแบคทีเรียก่อโรคได้หลากหลายชนิด ตัวอย่างเช่น: เตตราไซคลิน ฟีนิคอล ฟลูออโรควิโนโลน เซฟาโลสปอรินรุ่นที่ 3 และ 4… ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ยาปฏิชีวนะที่ใช้กันทั่วไปคือ เซโฟแทกซิม ซึ่งเป็นเซฟาโลสปอรินรุ่นที่ 3 ที่มีผลอย่างรุนแรงต่อแบคทีเรียแกรม (-)

ยาปฏิชีวนะแบบกว้างสเปกตรัมนี้มักใช้ในกรณีที่ไม่ชัดเจนว่ากลุ่มแบคทีเรียใดที่ทำให้เกิดการติดเชื้อหรือเมื่อสงสัยว่ามีแบคทีเรียหลายกลุ่ม

ยาปฏิชีวนะกลุ่มแคบ คือ ยาปฏิชีวนะที่มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียบางชนิดได้ดี ตัวอย่างเช่น ยาปฏิชีวนะจากธรรมชาติชื่อเพนิซิลลินมีประสิทธิภาพต่อแบคทีเรียแกรม (+) เท่านั้น แต่ไม่มีผลในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียแกรม (-) และยาปฏิชีวนะไอโซไนอาซิดมีประสิทธิภาพต่อแบคทีเรียสายพันธุ์ Mycobacterium tuberculosis เท่านั้น คุณจะต้องรู้ว่าแบคทีเรียตัวใดที่ทำให้เกิดโรคจึงจะใช้ยาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• ข้อดีของการใช้ยาปฏิชีวนะ

เมื่อเข้าไปในร่างกายแล้วยาปฏิชีวนะจะละลายเป็นขนาดโมเลกุล (Ångström unit, 1 ångström (Å) = 10⁻¹⁰ m =10^-4 micromet = 0,1 nanomet หากเทียบกับขนาดของซิลเวอร์นาโนตั้งแต่ 10-100 นาโนเมตรแล้วจะเล็กกว่าถึง 100-1,000 เท่า) เนื่องจากมีขนาดเล็ก ยาปฏิชีวนะจึงเข้าสู่เลือดและหมุนเวียนไปทั่วร่างกาย ไปถึงอวัยวะเป้าหมายและทำลายหรือยับยั้งแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคได้

• ข้อเสียของการใช้ยาปฏิชีวนะ

+ หลังจากเข้าสู่กระแสเลือดและเดินทางไปทั่วร่างกายแล้ว ยาปฏิชีวนะจะกลับไปที่ตับ ตับมองว่ายาปฏิชีวนะเป็นสารพิษและทำหน้าที่แปลงยาปฏิชีวนะให้เป็นสารที่ไม่เป็นพิษและละลายน้ำได้ จากนั้นจึงขับออกจากร่างกาย ยาปฏิชีวนะสามารถทำให้เกิดพิษต่อตับได้ 3 ประเภท ได้แก่ พิษตามขนาดยา พิษเฉพาะเจาะจง และแพ้ยา ดังนั้นหลังจากการใช้ยาปฏิชีวนะผู้คนมักจะใช้ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารจากสมุนไพรเพื่อฟื้นฟูตับ

+ ข้อเสียที่สำคัญประการหนึ่งของยาปฏิชีวนะคือการดื้อยา ตามที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ยาปฏิชีวนะนั้นแยกได้จากแบคทีเรีย ซึ่งหมายความว่าบนส่วน DNA ของแบคทีเรียที่ยาวมาก ผู้คนพบส่วนของยีนที่สามารถยับยั้งตัวเองได้ ซึ่งพวกเขาจึงได้ศึกษาวิจัยและสังเคราะห์ยาปฏิชีวนะจากส่วนดังกล่าว ดังนั้น เมื่อใช้ยาปฏิชีวนะฆ่าเชื้อแบคทีเรีย หากยังมีแบคทีเรียที่ยังมีชีวิตอยู่เพียง 1 ตัว มันก็จะจดจำและหาวิธีต้านทานยาปฏิชีวนะ จากนั้นจึงขยายพันธุ์เป็นแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะจำนวนนับพันหรือพันล้านตัว

+ กลไกบางประการของการดื้อยาปฏิชีวนะในแบคทีเรีย

• แบคทีเรียจะพยายามเรียงลำดับนิวคลีโอไทด์ใหม่ (การกลายพันธุ์ของ DNA) เพื่อให้ยาปฏิชีวนะไม่สามารถจดจำได้ จึงทำให้ยาปฏิชีวนะไม่มีประสิทธิภาพ

  

• แบคทีเรียสามารถหลั่งเอนไซม์ที่สามารถทำให้ยาปฏิชีวนะไม่ทำงานหรือสลายตัวได้ ทำให้ยาปฏิชีวนะไม่มีประสิทธิภาพ

  

• แบคทีเรีย ทำให้การซึมผ่านของเยื่อหุ้มรอบเซลล์แบคทีเรียลดลง การเปลี่ยนแปลงบางอย่างในเยื่อหุ้มแบคทีเรียทำให้ผ่านได้ยากขึ้น ด้วยวิธีนี้ ยาปฏิชีวนะจะแทรกซึมเข้าสู่แบคทีเรียได้น้อยลง.
• แบคทีเรียสามารถผลิตปั๊มที่อยู่ในเยื่อหุ้มหรือผนังเซลล์ได้ ปั๊มที่เรียกว่าปั๊มไหลออกนี้มักพบในแบคทีเรียและสามารถขนส่งสารประกอบต่างๆ ได้หลากหลาย เช่น โมเลกุลสัญญาณและสารอาหาร ปั๊มบางตัวสามารถขนส่งยาปฏิชีวนะออกจากแบคทีเรียได้ ส่งผลให้ความเข้มข้นของยาปฏิชีวนะภายในเซลล์แบคทีเรียลดลง.

นาโนซิลเวอร์คืออะไร? กลไกต้านเชื้อแบคทีเรียของนาโนซิลเวอร์มีอะไรบ้าง?

• ข้อดีของนาโนซิลเวอร์

+ นาโนซิลเวอร์มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียในวงกว้าง สามารถฆ่าแบคทีเรียทั้งกรัม (-) และกรัม (+) ได้

+ นาโนซิลเวอร์มีพิษต่ำมากหรือไม่มีพิษเลยจึงไม่ทำให้กุ้งและปลาเกิดความเครียด

จากการศึกษาเชิงทดลองในร่างกาย (การให้นาโนซิลเวอร์เป็นสารเติมแต่งป้องกันแบคทีเรียแก่กุ้งในความเข้มข้น 10 ppm, 100 ppm, 1000 ppm และ 10,000 ppm) พบว่าที่ความเข้มข้น 10-100 ppm ไม่มีผลต่ออัตราการรอด อัตราการเปลี่ยนอาหารเป็นอาหาร และที่ความเข้มข้น 1000-10,000 ppm กุ้งจะมีความเครียดเล็กน้อย (แต่ไม่สำคัญ)

+ เมื่อพิจารณาจากการสะสมทางชีวภาพในเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ ตับอ่อน เหงือก… ความเข้มข้นของ Ag ที่พบในตับอ่อนไม่น่าแปลกใจ เพราะกุ้งเป็นสัตว์จำพวกครัสเตเชียน การให้อาหารอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดการสะสมในตับอ่อนหรือชั้นหนังกำพร้าซึ่งสามารถรักษาโรคแบคทีเรียในตับอ่อนได้ การให้อาหารในความเข้มข้นสูง (1,000 และ 10,000 ppm) อาจทำให้เกิดความเสียหายต่อตับในระดับปานกลาง (ไม่สามารถมองเห็นได้) แต่ในทางปฏิบัติ ระดับการให้อาหารเพียง 3-6 ppm นั้นไม่มีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับตัวเลขทดสอบ

+ ครึ่งชีวิตในเหงือกและตับอ่อนคือ 4.4 และ 9.5 วันตามลำดับ ในที่สุด การสะสมของ Ag ในตับอ่อนและเหงือกอยู่ที่ 89 และ 99% ตามลำดับ หลังจากการตัดการเชื่อมต่อเพียง 14 วัน (นั่นคือ การบริโภคอาหารที่ไม่มี Ag/AgCl NPs)

• ข้อเสียของนาโนซิลเวอร์

   

  + ในปัจจุบันมีการผลิตนาโนซิลเวอร์ในเชิงอุตสาหกรรมแล้ว แต่ต้นทุนยังคงสูง และต้องมีการปรับปรุงทางเทคโนโลยีมากขึ้น แต่ยังคงมีปัญหาเรื่องความปลอดภัยและประสิทธิภาพ

   

  + สเปกตรัมต่อต้านแบคทีเรียของนาโนซิลเวอร์นั้นกว้าง ดังนั้น นอกจากจะฆ่าแบคทีเรียที่เป็นอันตรายแล้ว ยังฆ่าแบคทีเรียที่มีประโยชน์อีกด้วย การเสริมโปรไบโอติกให้กับแบคทีเรียที่มีประโยชน์ถือเป็นสิ่งสำคัญ (อาหารก็เป็นแหล่งของแบคทีเรียที่มีประโยชน์เช่นกัน) การให้โปรไบโอติกที่มีประโยชน์เพื่อปรับปรุงแบคทีเรียในลำไส้ จุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ช่วยแข่งขันเพื่อรับสารอาหารกับแบคทีเรียที่เป็นอันตรายเพื่อเพิ่มความต้านทานของกุ้ง นอกจากนี้จุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ยังอาศัยอยู่ร่วมกับสิ่งมีชีวิตเจ้าบ้านแบบพึ่งพาอาศัยกัน (จุลินทรีย์ที่มีประโยชน์สังเคราะห์วิตามินที่มีประโยชน์ที่สิ่งมีชีวิตเจ้าบ้าน (กุ้ง))