În urmă cu câteva zile the New England Journal of Medicine a publicat un studiu, preluat de mass-media de pe toată planeta, privind capacitatea noului coronavirus de a „supraviețui” pe diverse suprafețe. A ieșit în evidență, pentru cei atenți, un lucru: cuprul are capacitatea de a distruge (relativ) rapid virusul, comparativ cu alte materiale. Cum este acest lucru posibil?
Rezultatele privind „supraviețuirea” virusului în aer și pe diverse suprafețe sunt următoarele:
- în aer: 3 ore
- pe cupru: 4 ore
- pe carton: 24 de ore
- pe plastic și oțel: 48-72 de ore.
Într-adevăr, când virusul gripei, bacteria E. coli, stafilococul auriu sau chiar coronavirusurile aterizează pe majoritatea suprafețelor dure, acestea pot trăi până la patru sau cinci zile. Dar când ajung pe cupru ori aliaje pe bază de cupru, precum alama, acestea încep să moară în câteva minute și sunt nedetectabile în câteva ore.
Dacă acest lucru este adevărat, și nu avem motive să ne îndoim, apar o serie de întrebări:
• care este mecanismul prin care cuprul distruge microorganismele?
• nu ar trebui cuprul folosit în spitale și locuri publice (cum ar fi supermarketuri, parcuri sau mijloacele de transport în comun)?
Un pic (doar un pic) de istorie
Omul a avut cunoștință de proprietățile dezinfectante ale cuprului încă de acum mii de ani, cu mult înainte ca teoria germenilor (faptul că bolile / infecțiile au la bază microorganisme) să apară. Desigur, pe bază empirică, pur și simplu observând că instrumentele din cupru sunt mai sigure decât cele din alte metale. Un exemplu este cel al băutului apei din căni de cupru: copiii sufereau mai rar de diaree.
Prima mențiune a cuprului ca agent anti-infecții este în chiar cel mai vechi document medical cunoscut din istorie, Papirusul lui Smith.
Soldații egipteni și babilonieni foloseau pilitură de bronz, din armele lor, rezultată în urma ascuțirii, pentru a evita infectarea rănilor de pe câmpul de luptă.
Vinarii francezi au folosit sulfatul de cupru în soluții împotriva bolilor viilor. Și exemplele pot continua.
Cum distruge cuprul microorganismele?
Cuprul este un metal format din atomi de cupru. Acest tip de atom are 29 de electroni. Cuprul are pe ultimul strat electronic un singur electron. Acest electron, electron liber, face elementul extrem de reactiv, o adevărată mitralieră anti-microorganisme, prin capacitatea de a lua parte în reacțiile de tip redox (reducere - oxidare).
Doi termeni utili:
:: oxidarea - este reacția chimică prin care atomii pierd electroni
:: reducerea - este reacția prin care se câștigă electroni.
Cuprul interacționează lent cu oxigenul atmosferic (așadar, se oxidează, pierde electroni), formând, în urma reacției, un strat de oxid de cupru (fenomenul de coclire, care se manifestă prin schimbarea culorii în verde-albăstrui), care, spre deosebire de rugina fierului, protejează metalul de sub acest strat. Oxidul de cupru este suficient de instabil, având capacitatea de a distruge microorganismele, în modalități explicate mai jos.
O modalitate de a distruge microorganismele implică oxidarea. De exemplu, în procesul oxidării, cuprul atrage electroni din atomii ce formează membrana bacteriilor. În acest fel bacteriile sunt slăbite; membrana protectoare este distrusă, iar bacteria moare.
O altă modalitate constă în distrugerea din interior a microorganismelor. După afectarea membranei, atomii de cupru pot ajunge în interiorul bacteriei (și ca urmare a unui mecanism de compensare bacterian, ulterior afectării membranei). Din interior, ionii de cupru distrug mecanismul intracelular, distrugând, finalmente, bacteria.
Un alt mecanism prin care cuprul distruge microorganismele este prin eliberarea de radicali liberi, adică atomi de oxigen ori de hidrogen. Acești atomi au unul sau mai mulți electroni neîmperecheați pe ultimul nivel energetic, ceea ce face atomii instabili, în căutarea unor atomi pentru a le „fura” electronii. Acest proces afectează, de asemenea, membrana microorganismelor, distrugând și microorganismul cel mai adesea.
Conform unui studiu din 2011, atunci când microbii aterizează pe o suprafață de cupru, reacțiile declanșate ca urmare a interacțiuni dintre atomii de cupru și atomii microorganismelor duc la: blocarea respirației celulare, distrugerea membranei celulare ori a virusurilor, distrugerea ADN-ului și a ARN-ului din acestea.
Un alt studiu arată că structura tridimensională a proteinelor este afectată de cupru, așa că proteinele nu-și mai pot executa funcțiile, ceea ce duce la dezactivarea bacteriilor / virusurilor.
Nu ar fi util dacă s-ar folosi cuprul în spitale, transportul în comun șamd?
Studii de laborator arată că atunci când este folosit în spitale (clanțe, brațele scaunelor, elementele de siguranță ale paturilor, măsuțele de pat etc.), cuprul asigură o reducere de 90% a numărului de bacterii de pe suprafețe (comparativ cu alte materiale).
Rezultatele din 3 spitale din SUA arată o reducere cu 58% a ratei de infecții intra-spitalicești, ca urmare a utilizării cuprului.
Franța și Polonia au început să introducă aliaje pe bază de cupru în spitale. În Peru și Chile, care sunt țări producătoare de cupru, metalul este folosit în spitale, dar și în mijloacele de transport în comun.
În concluzie, cuprul are proprietăți naturale antibacteriene și antivirale. Aceste proprietăți îl fac util în toate mediile în care probabilitatea de transfer intracomunitar al unor microorganisme este mare. Există suficiente studii astăzi pentru ca o decizie în acest sens, de utilizare a cuprului pentru reducerea infecțiilor, să fie bazată pe rezultate solide.
Surse: (1), (2), (3), (4)
