Warum wir bei unseren Hygiene-Schutzbezügen kein Silber verwenden
Auf einen Blick: Silber
Wir sind kontinuierlich auf der Suche nach innovativen Lösungen zur Optimierung unserer Produkte. Daher haben wir uns natürlich auch mit dem Thema Silber befasst. Hierüber streiten sich die Fachleute. Die Einen sehen es gerade in Kombination mit der Nanotechnologie als neuartige Methode auch resistente Keime zu bekämpfen. Kritiker hingegen warnen vor den Risiken.
Silber hat unbestritten eine antimikrobielle Wirkung. Nicht zuletzt durch Entwicklung der Nanotechnologie haben sich neue Möglichkeiten eröffnet, diese Wirkung effizienter einzusetzen. So führten wir Versuche zur Beschichtung unserer Hygiene-Schutzbezüge sowie eine Literaturrecherche zu Wirkungsweise und Risiken von Silber durch. Die Ergebnisse jedoch haben uns dazu veranlasst, auf den Einsatz von Silber in unseren Materialien zu verzichten. Gerne erläutern wir Ihnen im Folgenden die Wirkungsweise und Risiken von Silber.
Im Detail: Wirkungsweise und Risiken von Silber
Silber kann in verschiedenen Formen vorkommen: z. B. als elementares Silber wie bei Silberbesteck, Silberionen wie in Salzen und als Silbernanopartikel („Gemäß der Biozid-Verordnung handelt es sich um ein Nanomaterial, wenn über 50% der Teilchen eine Größe zwischen 1 und 100 Nanometern umfassen.“ ).
Die antibakterielle Wirkung von Silber ist seit der Antike bekannt und wird seit dem 19. Jahrhundert auf die Wirkung von Ionen zurückgeführt. Studien haben gezeigt, dass Silberionen in Lösung sehr reaktiv sind und bei Bakterien mit Molekülen ihres Biofilms sowie ihrer Zellwand und -membran interagieren, wodurch sie in das Zellinnere gelangen. Hier binden sie zum einen an Proteine und DNA, die sie dadurch schädigen. Zum anderen bilden sie besonders reaktive Moleküle (reaktive Sauerstoffspezies/ROS) z. B. Ozon oder Wasserstoffperoxid, was zu schweren Stoffwechselschäden in der Bakterienzelle führt. Darüber hinaus unterbrechen sie deren Energiegewinnung durch die Inaktivierung der Elektronentransportkette (). Die gesamten Vorgänge führen zum Absterben der Bakterienzellen. Silbernanopartikel wirken durch ihr größeres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen hierbei noch effizienter, da sie wie eine Art Depot in der Zelle wirken und die toxischen (giftigen) Silberionen kontinuierlich abgeben.
Silberionen töten jedoch unspezifisch neben den schädlichen auch nützliche bzw. notwendige Bakterien und das sowohl im menschlichen Körper als auch in der Umwelt (Chernousova und Epple 2013, Florez-Lopez et al. 2018, Joshi et al. 2020).
Silber bzw. seine Ionen kann über verschiedene Wege in den menschlichen Körper gelangen. Auch wenn die Aufnahme über die intakte Haut bisher nicht nachgewiesen wurde, ist sie über die geschädigte Haut, Schleimhäute, oral, durch Inhalation und Injektion möglich. Eine Folge davon kann die Argyrie sein. Dabei handelt es sich um eine Einlagerung in die Haut, die zu einer dauerhaften (irreversiblen) grau-blauen Färbung führt. Aber auch Akkumulationen (Anhäufungen) in anderen Geweben, Organen wie Leber und Nieren sowie dem Zentralnervensystem wurden beobachtet, was zu Symptomen einer Schwermetallvergiftung führen kann (Chernousova und Epple 2013, Florez-Lopez et al. 2018).
In menschlichen Zelllinien wirken Silberionen von Nanopartikeln zytotoxisch (Schädigung der Zelle bis hin zum Absterben). Stoffwechselschäden wie bei den Bakterienzellen ergeben sich aus den gleichen Mechanismen. Sie bilden ROS (s. o.), die oxidativen Stress in Zellen hervorrufen und binden an Proteine, also auch an Enzyme, was diese inaktiviert. Sind sie sehr klein, können sie in den Zellkern eindringen, an die DNA binden und damit genotoxisch (erbgutverändernd, zum Beispiel krebserregend) wirken. In den Mitochondrien, den Kraftwerken der menschlichen Zellen, schädigen sie die Elektronentransportkette wie an der Membran der Bakterien und stoppen dadurch deren Energiegewinnung (Florez-Lopez et al. 2018).
Aber nicht nur die möglichen Nebenwirkungen für den menschlichen Körper sind bedenklich, sondern auch die Folgen für die Umwelt. Die Ressourcen von Silber sind endlich, während die Nachfrage beständig steigt. Die Gewinnung erfolgt unter zum Teil extrem umweltschädlichen Bedingungen (wie Zyanidlaugung oder Amalgamation). Dies geschieht häufig in Ländern, deren Sicherheitsstandards nicht denen der EU entspricht. Die eingesetzten Gifte können nicht nur in die Umwelt gelangen und damit in die Lebewesen bis hin zum Menschen, sondern auch die Arbeiter*innen der Minen vergiften. Zudem besteht bei der Weiterverarbeitung die Gefahr der Inhalation giftiger Dämpfe (Hadrup et al. 2020).
Außerdem kann durch Waschvorgänge von Textilien und Kosmetika Silber in die Umwelt ausgetragen werden. Es kann nützliche Bakterien im Wasser und Abwasser zerstören, in den Klärschlamm gelangen und somit auch Effekte auf Ackerböden und letztlich sogar auf Lebensmittel und das Grundwasser haben. Metalle, zu denen auch Silber gehört, werden bisher nur unzureichend recycelt (von Weizsäcker 2023) Inzwischen liegen sogar Studien vor, dass Bakterien verschiedene Möglichkeiten entwickelt haben Resistenzen gegen Silber zu entwickeln (Chernousova und Epple 2013, Silver, 2003, Randall et al. 2015). Der ständige Gebrauch von silberhaltigen Produkten kann weitere Resistenzen hervorrufen, anstatt diese zu bekämpfen.
Aufgrund der mangelnden Datenlage über Grenzwerte und Einschätzung der Risiken, beobachten EU und FDA* die Untersuchungen zu Silber weiterhin kritisch und beurteilen sie jeweils neu. Das Bundesamt für Risikobewertung (BfR) rät von der regelmäßigen Verwendung von Silber enthaltenden Verbraucherprodukten ab.
*The Food and Drug Administration – Lebensmittelüberwachungs- und Arzneimittelbehörde der Vereinigten Staaten.
Unser Fazit
GEFA Hygiene-Systeme liegt das Wohl der Menschen, der Umwelt und die Nachhaltigkeit seiner Produkte am Herzen. Zum einen sind unsere Hygiene-Schutzbezüge nachweislich bakterien- und virendicht. Diese Wirkung wurde durch den Einsatz von Silber nicht signifikant verbessert. Zum anderen sind aus der Literatur zu viele nachgewiesene oder aufgrund der heutigen Datenlage nicht vollständig abschätzbare Risiken bekannt, wie zum Beispiel gesundheitliche Risiken, neue Resistenzen, Umweltschäden und die giftige Wirkung gegenüber nützlichen Bakterien und anderen Lebewesen. Auch die Frage der Nachhaltigkeit wirft Probleme auf. Daher haben wir uns entschlossen wegen der aufgeführten beziehungsweise nicht geklärten Risiken und Schäden für Mensch und Umwelt kein Silber in unseren Produkten zu verwenden. Studien sowie jahrelange Erprobung auf dem Markt haben gezeigt, dass GEFATEX® Hygiene-Schutzbezüge auch ohne diesen Zusatz bakterien- und virendicht sind, sodass wir guten Gewissens darauf verzichten können.
Literaturliste
Die Literatur zum Thema ist sehr umfassend, daher stellt die hier angeführte Literaturliste nur eine kleine Auswahl dar.
Florez-Lopez, L.Z., Espinoza-Gomez, H. und Somanathan, R. (2018) Silver nanoparticles: Electron transfer, reactive oxigen species, oxidative stress, beneficial and toxicological effects. Mini review. J. Appl. Toxicol., 1-11
Hadrup, N., Sharma, A.K., Loeschner, K. und Jacobsen, N.R. (2020) Pulmonary toxity of silver vapours, nanoparticles and fine dusts: A review. Regulatory Toxicology and Pharmacology 115, 104690
Joshi, A., S., Singh, P. und Mijakovic, I. (2020) Interactions of Gold and Silver Nanoparticles with Bactial Biofilms: Molecular Interactions behind Inhibition and Resistance. Int. J. Mol. Sci. 21, 7658
Randall, C.P., Gupta, A., Jackson, N., Busse, D. und O’Neill, A.J. (2015) Silver resistance in Gram-negative bacteria: a dissection of endogenous and exogenous mechanisms. J. Antimicrob. Chemother. 70(4):1037-46
Silver, S. (2003) Bacterial silver resistence: Molecular biology and uses and misuses of silver compounds. FEMS Microbiology Reviews 27, 341-353
https://www.umweltbundesamt.de/silber#hinweise-zum-recycling
https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/beurteilung-gesamtumweltexposition-von-silberionen
von Weizsäcker, Prof. Ernst Ulrich DAS! NDR 17.01.2023, 18:45 Uhr, Mediathek bis 17.04.2023
Links
(Silber)Nanopartikel: https://www.umweltbundesamt.de/nanopartikel
Biofilm: https://www.helmholtz-hzi.de/de/wissen/wissensportal/keime-und-krankheiten/biofilme/
Reaktive Sauerstoffspezies/ROS: https://de.wikipedia.org/wiki/Reaktive_Sauerstoffspezies
Elektronentransportkette: https://de.wikipedia.org/wiki/Elektronentransportkette
oxidativer Stress: https://de.wikipedia.org/wiki/Oxidativer_Stress
Zyanidlaugung oder Amalgamation: https://moirasschmiede.com/nachhaltigkeit-2/