作為一種貴金屬,銀有著獨特的性能與廣泛的應用,在古代又一直被當作貨幣使用,可謂金屬界的“高富帥”,而且,銀不僅“外在美”還有“內(nèi)在美”。神奇的是,銀居然還有驗毒、殺菌的功能。
1. 用銀來驗毒靠譜嗎?
1.1 用銀來驗毒由來已久
“主公,銀針變黑了,飯菜里有毒,這是一家黑店!”大家是否對這樣的說辭很是熟悉?
銀與毒是一個古老的話題。如今的影視劇層出不窮,其中的鉤心斗角、爾虞我詐,會使我們仿佛身臨其境一般。在眾多古裝劇里,我們都能看到這樣的情景:深陷權(quán)利爭奪戰(zhàn)的王孫貴族以及行走江湖的謹慎人士,在餐前都會用一枚細細的銀針插入食物中來檢毒(圖1)。如果銀針變黑說明食物有毒,銀針沒有變化才能證明食物安全。
古人是從什么時候開始用“銀針試毒”的呢?在民間,銀器驗毒的說法廣為流傳。據(jù)記載,早在宋代,著名法醫(yī)宋慈的《洗冤集錄》中就有用銀針插入身體,良久取出,若銀針變?yōu)楹诎瞪珓t為中毒的記載。而且許多古籍中,也都有過銀針斷案的手法。
圖1 銀針驗毒(圖片來自網(wǎng)絡)
至今,仍有一些人相信銀能驗毒的說法,常用銀筷、銀叉、銀首飾等來試驗食物是否有毒。那么,銀器驗毒真的靠譜嗎?
1.2 銀驗毒的原理
現(xiàn)在就讓我們來分析一下銀針試毒的原理吧。古代人所說的“毒”,主要是鶴頂紅,而鶴頂紅與仙鶴一點關(guān)系都沒有,它的俗名叫“砒霜”,也就是化學中的三氧化二砷(As2O3)。砒霜的毒性非常強,能夠與人體內(nèi)蛋白質(zhì)中的硫基結(jié)合讓其失去活性,隔斷細胞內(nèi)氧化功能的進行,最終會導致人體缺少三磷酸腺苷的功能而死亡。
砒霜的原材料就存在礦石中,只需要簡單一步就能提煉出來。砒霜本身是不會讓銀針變黑的!讓銀針變黑的是砒霜里的少量的雜質(zhì)—硫或硫化物,這是由于古時候制備與提煉砒霜的水平的限制,砒霜中往往會混有大量的硫或硫化物。銀正是與這些硫反應生成黑色硫化銀沉淀,從而使銀器表面呈現(xiàn)“黑色”。
而銀針深入身體中而出現(xiàn)變黑現(xiàn)象,這主要是因為胃腸中含有的蛋白質(zhì)發(fā)生腐敗變質(zhì)后產(chǎn)生了具有臭味的硫化氫,銀與硫化物反應,產(chǎn)生黑色的硫化銀附著在銀針上,使銀針變成了黑色。
可見,銀針試毒主要與“硫”有關(guān)。
1.3 銀驗毒不靠譜的理由
銀針試毒的科學依據(jù)是不充分的。特別是現(xiàn)代,用銀來驗毒食物幾乎完全不靠譜。這是為什么呢?主要由以下幾個原因。
(1)提純技術(shù)的進步。由于古代人因為提純砒霜技術(shù)的落后,導致砒霜中含有較多的硫或硫化物,才使得銀針遇到不純的砒霜而變黑。但現(xiàn)代提純砒霜的技術(shù)已經(jīng)非常成熟,成品砒霜中基本上不再含有硫和硫化物等雜質(zhì),這就使得銀基本上失去了與硫發(fā)生“黑色反應”的機會。
(2)銀能驗的“毒”非常局限?,F(xiàn)代毒品五花八門,早已不再是砒霜“一覽眾山小”的時代了,比砒霜還毒的劇毒物比比皆是。而許多劇毒物品(例如毒蕈、亞硝酸鹽、農(nóng)藥、毒鼠藥、氰化物等)并不含硫,銀與它們接觸也不會出現(xiàn)黑色反應(圖2)。
(3)許多食物含硫卻無毒。例如雞蛋黃、大蒜、花菜等,也會使銀器變黑,它們不但沒有毒性,還富含豐富的營養(yǎng)(圖3)。
圖2 殺蟲劑不能使銀針變黑(圖片來自網(wǎng)絡)
圖3 蛋黃使銀針變黑(圖片來自網(wǎng)絡)
(4)銀器“含銀純度”參差不齊。許多商家“造假現(xiàn)象”層出不窮,市場上許多含銀器具,包括銀碗、銀筷子、銀首飾等往往滲了許多雜質(zhì),甚至一些銀器里面根本不含銀。用這些不含銀的“銀器”是驗不出來的!
(5)銀器“保護膜”。純銀制品隨著使用時間的延長,會被氧化變暗而失去光澤,這樣的銀器往往是賣不出好價錢的。因此,許多商家出于盈利的目的,在市場上推出的各種銀器產(chǎn)品大多表面上進行了防氧化材料的鍍層處理,而這些保護膜也阻礙銀器與毒物發(fā)生反應,使其反應的現(xiàn)象大幅度減弱。
2. 銀離子殺菌的真相
2.1 銀離子可以殺菌
雖然銀針試毒不靠譜,但銀具有殺菌消毒的作用卻是不容置喙的。銀的化學性質(zhì)穩(wěn)定,活躍性低,導電性能良好,不易受化學腐蝕,并且質(zhì)地軟,又有延展性。人們十分喜愛銀制的碗、筷、勺等餐具和酒壺、酒杯等酒具,并認為它們有一定的消毒功能。
當銀器中盛有水,或銀器與水充分接觸,就會有極微量的銀離子擴散到水中。銀離子可以殺死細菌。
野外工作者或旅游者,當一時找不到飲用水時,可用隨身攜帶的銀碗或銀筷、銀勺、銀叉、銀首飾,在舀出的水中攪動,兩小時左右即可消除水中大量細菌得到安全無菌的飲用水。如因不慎負傷,可將佩戴的銀首飾或其他銀器貼敷在傷口上,就能有效地防止傷口感染,起到救急藥物的作用。
銀為什么能夠殺菌呢?讓我們來分析一下其真相吧。
大部分的病原細菌都是單細胞微生物,靠著細胞內(nèi)的蛋白酶來維持其生存與繁殖。這類細菌進入人體后,不僅搶走了正常細胞的營養(yǎng),它還分泌毒素,引發(fā)炎癥,其行為確實惡劣。而正常細胞呢,吃的被搶走,地盤被霸占,其結(jié)果是被餓死,被氣死,被毒死(圖4)。
圖4 病原細菌侵犯正常細胞(圖片來自網(wǎng)絡)
難道人體就只能任由病原細菌這般地燒殺擄掠嗎?不,人體有自身的國防部(免疫系統(tǒng)),統(tǒng)帥有驍勇善戰(zhàn)的將士(白細胞),這些白細胞可不是吃素的!他們一旦發(fā)現(xiàn)外來病菌入侵,便能對入侵者發(fā)起攻擊,并且其精確性非常高(圖5)。
圖5 白細胞殺死病原細菌(圖片來自網(wǎng)絡)
然而突然有一天,來了一個強大到普通的白細胞根本殺不死的入侵者,這時候,人就只能去看醫(yī)生,以求外部火力的增援,在藥物的一番狂轟濫炸之下,病菌是死了,但是也白白犧牲了很多無辜的正常細胞。正所謂“殺敵一千,自損八百”,“一將功成萬骨枯,無數(shù)冤魂縈繞體內(nèi)”,這就是通常我們所說的藥性的副作用(圖6)
圖6 藥物的副作用(圖片來自網(wǎng)絡)
下面我們來看一下銀是如何殺死病菌的。這主要是銀離子的功勞。銀離子是指銀原子失去一個電子而形成的帶正電荷的粒子。病原細菌賴以生存的蛋白酶中有一種氧代謝酶,這種酶比較霸道,活性很強,它會搶走銀的一個電子,使得銀原子變成了帶正電荷的銀離子。無論怎么說銀也是貴金屬族中的一方霸主,就這樣被搶了電子,這口氣怎能忍下?奪“電子”之恨不可不報,于是就搶了蛋白酶中帶有負電荷的硫醇基(—SH)進行結(jié)合,蛋白質(zhì)由此而變性,相當于病原細菌被“宮刑”,自此便無法生存與繁殖了。
俗話說得好,斬草要除根。銀離子還會刺穿細菌細胞的細胞膜與細胞壁,導致其無法呼吸。這下細菌吃的沒吃的,吸的沒吸的,只能撒手歸西了。更為神奇的是銀離子并不是一次性地使用,在病原細菌被殺死后,銀離子又會從細菌中游離出來,再與其它菌落交戰(zhàn),周而復始地進行戰(zhàn)斗……簡直就是團滅細菌九族的節(jié)奏!
簡單說來,銀能殺菌的原理見圖7,銀在水中可形成帶正電荷的離子,能吸附水中細菌,并逐步進入細菌體內(nèi),使它的催化劑-脢系統(tǒng)封閉、失活,使細菌失去代謝能力而死亡。根據(jù)實驗記載:“1 L水中只要1/5000萬 mg的銀離子,就可以殺死水中大部分的細菌”。
此外,銀的化學性質(zhì)決定了銀較高的催化能力,高氧化態(tài)銀的還原勢極高,足以使其周圍空間產(chǎn)生具有強氧化性的原子氧,強氧化性物質(zhì)能殺死細菌,這與雙氧水的殺菌原理類似。
圖7 銀離子殺菌示意圖(圖片來自網(wǎng)絡)
銀離子能殺死600多種常規(guī)病菌。如果身體有胃炎、各種病菌感染,長期用銀壺煮水喝,是會有很好的療效??梢姡足y作碗、筷使用于日常生活中仍是大有好處的,所以古人經(jīng)常用銀來打磨器具和首飾。如果去野炊的話,把銀首飾、筷子、戒指等洗干凈后放到淘米洗菜的盆里攪拌一下,可以殺死里面的很多的微生物。
銀離子在臨床上的運用也不少見,比如,遇到燙傷、燒傷,可以用含有硝酸銀的繃帶包扎,硝酸銀中含有大量的銀離子,可以有效保護傷口;對于尿道插管、呼吸道插管,有研究指出,往管壁上涂抹抗生素和硝酸銀,可以顯著減少感染。
但是,也有的觀點認為銀離子的殺菌機制尚不清楚,僅主流的說法就有數(shù)種,具體哪一種才是對的,還需要時間檢驗。還有,銀離子的代謝周期非常長。以常見的頭孢類抗生素為例,其半衰期多在數(shù)小時間。即是說,用藥幾個小時后,體內(nèi)的藥物濃度便下降一半。與之相比,進入人體的高濃度銀離子需要28 d左右才能被完全清除。
機理不明、代謝緩慢,意味著不夠安全。小劑量運用或者外敷尚可,常規(guī)運用就要仔細權(quán)衡了[1-2]。
2.2 銀器對人體有害嗎?
既然銀器能殺菌消毒,那么一定會有人擔心,每天使用會不會中毒?
一般來說,如圖8所示,銀器并不會對人的身體產(chǎn)生明顯毒性,但長期食用銀金屬和無毒銀化合物也會引致“銀質(zhì)沉淀癥”,可使皮膚表面會顯出灰藍色,影響外觀。一般人飲食并不會造成銀過量,除非專門“吃銀子”,這大概是不現(xiàn)實,也不太可能的吧。
圖8 銀制用品(圖片來自網(wǎng)絡)
2.3 用銀器是否可以抑制新型冠狀病毒?
新型冠狀病毒是一種非細胞的生命形態(tài),它是由一個核酸長鏈和蛋白質(zhì)外殼構(gòu)成,沒有自己的代謝系統(tǒng)和酶系統(tǒng),所以,如果理解了銀離子的殺菌原理,你就知道銀離子對這種病毒是沒有作用的。
3. 結(jié)束語
銀的驗毒主要是基于銀與硫的反應而生成了黑色的硫化銀,這一點在科技發(fā)達的今天,已經(jīng)失去了實際意義。但是,銀的殺菌功能是被世人所公認的,我們可以很好地加以運用。
參考文獻:
[1]Marx D E, Barillo D J. Silver in medicine: the basic science. Burns,2014,40:9 DOI: 10.1016/j.burns.2013.07.001
[2]Alexander J W. History of the medical use of silver. Surgical Infections,2009,10(3):289 DOI:10.1089/sur.2008.9941
作者簡介:
賈成廠,北京科技大學教授、博士生導師。獲國家發(fā)明專利20余項。在國內(nèi)外學術(shù)期刊上發(fā)表論文200余篇,其中SCI檢索76篇,EI檢索127篇,單篇文章他引超過100次。編著學術(shù)專著15本,擔任《復合材料學報》編委、《粉末冶金技術(shù)》編委、《粉末冶金工業(yè)》編委、《中國鉬業(yè)》編委、《粉末冶金材料科學與工程》編委、《中國材料科技與設(shè)備》編委、《金屬世界》特邀撰稿人