Nano bạc và kháng sinh – So sánh ưu, nhược điểm
Nano bạc và kháng sinh đều được phát hiện vào những năm 60 của thế kỷ XIX, tại thời điểm đó nano bạc có chi phí sản xuất cao, hiệu quả diệt khuẩn kém hơn nhiều so với kháng sinh đó là lý do tại sao kháng sinh có thời kỳ phát triển huy hoàng kéo daì mấy chục năm. Cứu mạng vô số người bệnh, không thể phủ nhận những đóng góp to lớn ấy. Những năm gần đây, tình trạng kháng kháng sinh càng ngày càng nghiêm trọng, được chú ý và quan tâm nhiều hơn. Việc sử dụng kháng sinh bị kiểm soát nghiêm ngặt hơn. Các sản phẩm thay thế kháng sinh được tìm kiếm và có thể liệt kê một số như: acid hữu cơ, men vi sinh, nano bạc… Dạo gần đây nhiều sản phẩm được thử nghiệm và ứng dụng để hạn chế bớt việc lạm dụng kháng sinh và có nhiều dấu hiệu đáng được quan tâm nhiều hơn.
NanoCMM Technology xin chia sẻ đôi chút về kháng sinh và nano bạc để mọi người có cái nhìn cụ thể rõ ràng hơn về 2 loại sản phẩm này.
(Bản quyền thuộc về NanoCMM Technology)
Kháng sinh là gì?
Kháng sinh là những chất kháng khuẩn được phân lập từ các chủng vi sinh vật hoặc có nguồn gốc tổng hợp. Kháng sinh có tác dụng ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật. Do cơ chế đặc hiệu của từng loại kháng sinh, có những kháng sinh tác động trên nhiều chủng vi khuẩn, trên cả vi khuẩn gram (-) và gram (+), nhưng cũng có những loại chỉ tác động trên một hoặc một số chủng vi khuẩn nhất định. Giới hạn này được gọi là phổ kháng khuẩn của kháng sinh.
Kháng sinh phổ rộng là nhóm kháng sinh có tác động trên cả hai chủng vi khuẩn là vi khuẩn gram âm và gram dương hoặc bất kì kháng sinh nào chống lại một loạt các vi khuẩn gây bệnh. Ví dụ: tetracyclines, phenicols, fluoroquinolones, cephalosporin thế hệ 3, 4… Trong thủy sản loại kháng sinh hay được sử dụng đó là Cefotaxime là thế hệ 3 của Cephalosporin tác dụng mạnh trên gram (-)
Nhóm thuốc kháng sinh phổ rộng này thường được sử dụng trong trường hợp nhiễm khuẩn nhưng không viết chính xác do nhóm vi khuẩn nào đã gây ra hoặc khi nghi ngờ có nhiều nhóm vi khuẩn.
Kháng sinh phổ hẹp là các kháng sinh có hoạt tính kháng khuẩn tốt trên một số chủng vi khuẩn nhất định. Ví dụ như kháng sinh Penicillin tự nhiên chỉ có tác dụng trên nhóm vi khuẩn gram (+) nhưng lại không có tác dụng diệt khuẩn đối với vi khuẩn gram (-) hay kháng sinh Isoniazid chỉ có tác dụng với chủng lao Mycobacterium tuberculosis. Phải biết nguyên nhân gây bệnh từ vi khuẩn nào thì mới sử dụng thuốc hiệu quả được.
- Ưu điểm của kháng sinh
Sau khi vào cơ thể, kháng sinh sẽ tan ra ở kích thước phân tử (đơn vị Ångström, 1 ångström (Å) = 10−10 mét =10-4 micrômét = 0,1 nanômét so sánh với kích thước nano bạc từ 10-100 nanomet thì nó nhỏ hơn 100-1000 lần). Vì kích thước nhỏ như vậy nên kháng sinh sẽ vào máu và luân chuyển khắp cơ thể, đến cơ quan đích, từ đó tiêu diệt hoặc ức chế vi khuẩn gây bệnh.
- Nhược điểm của kháng sinh
+ Sau khi vào máu đi khắp cơ thể, kháng sinh sẽ về gan. Gan xem kháng sinh là chất độc và có nhiệm vụ chuyển hóa thành chất không độc, dễ tan trong nước và sau đó được cơ thể loại bỏ ra ngoài. Kháng sinh có thể gây ra 3 loại nhiễm độc gan đó là: độc tính phụ thuộc vào liều, độc tính riêng và dị ứng thuốc. Vậy nên sau khi dùng kháng sinh, bà con hay dùng bổ sung thảo dược để phục hồi gan.
+ Một nhược điểm quan trọng của kháng sinh đó là tình trạng kháng kháng sinh. Như đã nêu ở trên, kháng sinh được phân lập từ vi khuẩn, nghĩa là trên 1 đoạn DNA rất dài của vi khuẩn người ta tìm thấy 1 đoạn gen có thể ức chế chính nó từ đó nghiên cứu và tổng hợp ra kháng sinh. Chính vì vậy khi sử dụng kháng sinh để tiêu diệt vi khuẩn, chỉ cần 1 con vi khuẩn còn sống nó sẽ nhận biết, nó sẽ tìm cách kháng kháng sinh sau đó sinh sôi nảy nở thành nghìn còn tỉ con kháng kháng sinh.
+ Một số cơ chế vi khuẩn kháng kháng sinh
- Vi khuẩn tìm cách tự sắp xếp lại nucleotide (Đột biến DNA) để kháng sinh không nhận ra được từ đó làm mất tác dụng của kháng sinh.
- Vi khuẩn có thể tiết ra các enzyme có thể bất hoạt hoặc phân cắt kháng sinh làm nó mất tác dụng
- Vi khuẩn Giảm tính thấm của màng bao quanh tế bào vi khuẩn. Những thay đổi nhất định trong màng vi khuẩn làm cho nó khó đi qua hơn. Bằng cách này, ít kháng sinh xâm nhập vào vi khuẩn hơn.
- Vi khuẩn có thể tạo ra máy bơm nằm trong màng hoặc thành tế bào của chúng. Những cái gọi là máy bơm dòng chảy này rất phổ biến ở vi khuẩn và có thể vận chuyển nhiều loại hợp chất như phân tử tín hiệu và chất dinh dưỡng. Một số máy bơm này cũng có thể vận chuyển kháng sinh ra khỏi vi khuẩn, bằng cách này, làm giảm nồng độ kháng sinh bên trong tế bào vi khuẩn.
Nano bạc là gì, Cơ chế diệt khuẩn của nano bạc như thế nào?
Vui lòng tham khảo thêm tại đây
- Ưu điểm của nano bạc
+ Nano bạc có phổ diệt khuẩn rộng có thể diệt cả gram (-) và gram (+)
+ Bản thân nano bạc độc tính rất thấp hoặc không có độc tính vì vậy không làm stress tôm cá..
Trong 1 nghiên cứu thử nghiệm in vivo (cho ăn nano bạc như một phụ gia kháng khuẩn cho tôm ở các nồng độ 10 ppm, 100 ppm, 1000 ppm và 10.000 ppm cho thấy ở nồng 10-100 ppm không làm ảnh hưởng đến tỉ lệ sống, tỉ lệ chuyển đổi thức ăn, và ở nồng độ 1000 -10.000 ppm cho thấy tôm hơi stress (nhưng không đáng kể).
+ Về mặt tích lũy sinh học trong mô cơ, gan tụy, mang…nồng độ Ag được tìm thấy trong gan tụy là không đáng ngạc nhiên, vì tôm là loài giáp xác. Vậy nên cho ăn liên tục gây ra sự tích lũy trong gan tụy, biểu bì từ đó có thể trị được bệnh do vi khuẩn gây ra ở gan tụy. Thức ăn bổ sung ở nồng độ cao (1000 và 10.000 ppm) có thể dẫn đến tổn thương gan vừa phải (không thể nhìn thấy) nhưng trong thực tế hàm lượng cho ăn chỉ chỉ từ 3-6 ppm không đáng kể so với con số thử nghiệm.
+ Chu kỳ bán rã ở mang và gan tụy lần lượt là 4,4 và 9.5 ngày. Cuối cùng, lượng Ag tích lũy trong gan tụy và mang đã tương ứng là 89 và 99%, chỉ sau 14 ngày kể từ khi ngắt cung cấp (tức là tiêu thụ thức ăn không có NP Ag / AgCl).
- Nhược điểm của nano bạc
+ Hiện tại nano bạc đã sản xuất công nghiệp được, tuy nhiên chi phí vẫn còn cao cần nhiều cải tiến hơn về công nghệ nhưng vẫn đáp ứng vấn đề an toàn và hiệu quả.
+ Phổ diệt khuẩn của nano bạc rộng vậy nên ngoài diệt khuẩn có hại, cũng diệt nốt khuẩn có lợi. Bắt buộc phải bổ sung khuẩn lợi bằng men vi sinh (Thức ăn cũng là nguồn cung cấp khuẩn lợi). Việc cung cấp men vi sinh sinh có lợi để cải thiện hệ vi khuẩn đường ruột, vi sinh có lợi giúp cạnh tranh dinh dưỡng với vi khuẩn có hại tăng sức đề kháng cho tôm. Ngoài ra, vi sinh vật có lợi còn cộng sinh với vật chủ (vi sinh có lợi tổng hợp các vitamin có lợi mà cơ thể vật chủ (tôm) hấp thu vitamin đó).