Gyakran Ismételt Kérdések - Kérdések és válaszok az antimikrobiális rézről

A réz nélkülözhetetlen eleme mind a növények, mind pedig az állatok életben maradásának. A réz egy ipari fém is, amelynek kiváló az elektromos- és hővezető-képessége, egyszerűen megmunkálható, egyéb fémekkel ötvözve műszaki alkalmazhatósága szinte korlátlan. Ez teszi fontos anyaggá a fogyasztási cikkek és az ipari alkalmazások széles körében.

A réz ércből finomított, ami természetes elemként megtalálható a földkéregben szerte a világon. Az öt legnagyobb rézkitermelő ország: Chile, Egyesült Államok, Peru, Ausztrália és Oroszország.

A réz azon kevés fémek közé tartozik, amelyek veszteség nélkül számtalanszor újrahasznosíthatók. 2008-ban a világ rézszükségletének 35%-a újrahasznosított anyagból lett fedezve, és becslések szerint a valaha kibányászott réz jelentős része napjainkig használatban van. Az újrahasznosított réz mintegy fele származik építési és fogyasztási cikk hulladékból, mint az elektromos kábelek, a csőanyag, a forgalomból kivont járművek, elektronikai és villamos berendezések. A maradék új hulladék, mely a teljes finomítási értékláncból származik. A fennmaradó rész a gyártási folyamatok hulladék-újrahasznosításának eredménye.

A réz, mint nyomelem, az emberi táplálkozás szerves része. A legtöbb rezet tartalmazó élelmiszerek között találjuk a tengeri halat, a belsőségeket, a teljes értékű gabonát, a dióféléket, a mazsolát, a hüvelyeseket és a csokoládét.

Az ötvözet megalkotása a fém egy vagy több elemmel való elegyítésével történik. Az ötvözéssel elérhető, hogy az ötvözet végső tulajdonságai eltérőek (jobbak) lesznek, mint az azt alkotó egyes tiszta elemeké. A réz és a hozzáadott elemek arányának meghatározása azon múlik, hogy milyen tulajdonságokra van szükség a végső rézötvözetnél. A sárgaréz és a bronz a legelterjedtebb rézötvözet.

Igen. A sárgaréz a réz és cink ötvözete, amely erős, korrózióálló és hevítés nélkül is könnyen megmunkálható. A bronz réz, ón és foszfor ötvözete, keményebb, mint a sárgaréz, és szilárdsága anyagfáradással szembeni ellenállással, megmunkálhatósággal és kopásállósággal párosul. Úgy a sárgaréz, mint a bronz különböző színekben és felületképzéssel hozzáférhető.

Az antimikrobiális az anyag azon tulajdonságát jelenti, hogy képes elpusztítani vagy inaktiválni a mikrobákat, mint pl. baktériumokat, gombákat (ideértve a penészgombákat) és vírusokat.

Igen. Az emberiség már a civilizáció kezdetétől ismeri és hasznosítja a réz természetes antimikrobiális tulajdonságát. Évtizedeken keresztül folytatott tudományos kutatások eredményei tisztán mutatják, hogy a réz a baktériumok, gombák és vírusok legtöbb mérgező faját elpusztítja.

Tudományos irodalmi hivatkozások mutatják, hogy a réz hatékonyan elpusztítja, vagy hatástalanítja az alábbi ártalmas baktériumokat, gombákat, és vírusokat:

Nem, a rézötvözeteknek is. Vizsgálták ilyen szempontból a réz mellett a sárgarezeket (réz-cink) bronzokat (réz-ón), cupronikkelt és a réz-nikkel-cink ötvözeteket. Az utóbbit néha nikkelezüstként is emlegetik fénylő fehér színe miatt, annak ellenére, hogy nem tartalmaz ezüstöt. A nagyobb réztartalmú ötvözetek gyorsabban és hatékonyabban pusztítják a mikroorganizmusokat.

A réz antimikrobiális hatékonyságát befolyásolja a hőmérséklet, a réz koncentrációja, és a mikroorganizmus típusa, amellyel kapcsolatba lép. A jelenlegi kutatások bemutatták a réz és a rézötvözetek, mint higiénikus, antimikrobiális anyagok hatékonyságát a korokozó mikrobák ellen különböző környezeti viszonyok között.

Nem, a réz antimikrobiális tulajdonsága a réz alaptulajdonsága. Az antimikrobiális hatékonyság fenntartása érdekében olajok, lakkok, fényezők, festékek, és bármilyen más bevonatok alkalmazása tilos.

Igen, korlátozottan. Nagyon fontos tisztában lenni azzal, hogy a bevonatok érzékenyek a repedésre és a kopásra, és ha a felület megsérül, lehet, hogy az aktív rézbevonat ugyan megmarad, de a megjelenő karcolások baktériumokat rejthetnek. Használatuk ott ajánlott, ahol a felületek sérülése elkerülhető.

A kórházi berendezések, bútorok, szerelvények vezető gyártói a Cu+ márkajelet használják, jelezve, hogy termékeik antimikrobiális rézből vagy rézötvözetből készültek.

Igen, az antimikrobiális rézfelületek a klinikai vizsgálatok során szerte a világon bizonyították a kisebb fertőzöttséget, a hagyományos felületekkel szemben. A birminghami (Egyesült Királyság) Selly Oak Kórház – amely része a Nemzeti Egészségügyi Szolgálat Alapítvány (NHS Trust) által fenntartott birminghami egyetemi kórházaknak – az egyik tesztközpont, ahol a fertőzésmegelőzés ezen új módját vizsgálják.

Az első eredményeket Washingtonban, az antimikrobiális anyagok és kemoterápia témakörében rendezett tudományközi konferencián mutatták be (Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy) 2008 októberében, melyek meggyőzően mutatták a réz antimikrobiális hatékonyságát valódi kórtermi körülmények között, továbbá azt, hogy a rezet tartalmazó felületeken 90-100%-al kevesebb baktériumos fertőzöttséget mértek, mint a kontrollként vizsgált, hagyományos felületeken. Ezek az eredmények megerősítést nyertek a folyamatban lévő, Chilében és az Egyesült Államokban végzett klinikai vizsgálatok során is, utóbbi esetben a Védelmi Minisztérium három központtal zajló vizsgálatot finanszírozott. További vizsgálatok folynak Németországban, Japánban, Finnországban és Görögországban.

Igen. 2008. február 29-én az Egyesült Államok Környezetvédelmi Hatósága (US EPA) 275 rézötvözetet regisztrált, melyek megfelelnek a közegészségügyi elvárásoknak. Később további hét rézötvözetet jegyeztek be, és így a regisztrált ötvözetek száma 282. Ez a regisztráció hivatalosan alkalmazható a termékek népszerűsítése során az Egyesült Államokban.

A réz és az egyes rézötvözetek, mint például a sárgaréz és a bronz regisztrációja azt jelenti, hogy az EPA elismeri ezen szilárd anyagok antimikrobiális tulajdonságait. Azon termékek esetében, amelyek ebből a 282 regisztrált rézötvözetből készülnek, hivatalosan is engedélyezett a közegészségügyi elvek kielégítésének ígérete.

Az EPA útmutatásai szerint a közegészségügyi elv az emberi egészséget fenyegető mikroorganizmusok visszaszorításához kapcsolódik. A közegészségügyi elveknek való megfelelést kiterjedt vizsgálatokkal kell bizonyítani az EPA protokoll szerint, független laboratóriumban, amely megfelel az OECD (Organisation for Economic Cooperation and Development) által előírt, megfelelő laboratóriumi gyakorlati útmutatásoknak.

Az EPA által elfogadott protokoll szerinti laboratóriumi vizsgálatok bizonyítják, hogy a réz 2 órán belül képes az alábbi betegségeket okozó baktériumok több mint 99,9%-át elpusztítani: Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes, Escherichia coli O157:H7 (E. coli O157:H7), Pseudomonas aeruginosa, vancomycin-rezisztens Enterococcus faecalis (VRE) és a meticillin-rezisztens Staphylococcus aureus (MRSA). MRSA-t az angolszász irodalom "superbug"-nak, a magyar pedig "probléma-kórokozó"-nak is nevezi.

Rendszeres takarítás mellett...

• Az antimikrobiális réz-, sárgaréz és bronzfelületeken a baktériumok több, mint 99,9%-a elpusztult a kitettség után 2 órán belül.
• Az antimikrobiális réz-, sárgaréz és bronzfelületek folyamatosan kifejtették antibakteriális hatásukat, hatékonyak maradtak, és elpusztították a baktériumok több mint 99,9%-át még az újrafertőzés után is.
• Az antimikrobiális réz-, sárgaréz és bronzfelületek hatékonyak maradtak, és elpusztították a baktériumok több mint 99,9%-át 2 órán belül, még a többször ismételt vizes és száraz bedörzsölés és újrafertőzés után is.
• Az antimikrobiális réz-, sárgaréz és bronzfelületek segítenek meggátolni a baktériumok szaporodását és növekedését a kitettség utáni 2 órán belül, a megszokott takarítások között.

Megjegyzés: Ezek az állítások csak a bevonatmentes rézre és rézötvözetre vonatkoznak. A rézötvözetek az előírt fertőzéskontroll gyakorlatának kiegészítői, nem pedig helyettesítői.

A réz és rézötvözetek használata gyakran érintett kórházi felületeken - mint például ajtók, fémbútorok, ágykeretek, infúziós állványok, adagolók, csapok, villanykapcsolók és munkaállomások - segít csökkenteni a kórházakban előforduló, betegségeket okozó mikrobák számát. Az antimikrobiális rézötvözetek megmutatták, hogy képesek a mikrobás fertőzést csökkenteni két ütemezett takarítás között, és ismételt felülfertőzés mellett is, ez teszi őket hasznos kiegészítővé a higiénia növeléséhez.

A réz már most is aktív alkotóeleme a legkülönbözőbb antimikrobiális termékeknek a mezőgazdaságban, a tengerhajózás területén, egészségügyi ellátásban és otthonainkban. A réz aktív alkotóeleme a foglepedék eltávolító szájöblítőknek, fogkrémeknek és gyógyszereknek. Rézből készült mosogatószűrők és edénysúrolók, mosogatószivacsok segítenek megakadályozni a fertőzések terjedését a konyhában.

Azon felül, hogy az antimikrobiális réz a gyakran érintett kórházi felületek anyaga, máshol is használható, mint például idősotthonokban, orvosi rendelőkben, edzőtermekben és középületekben.

Figyelembe véve a modern épületek kitettségét a mérgező mikroorganizmusoknak, kialakult egy igény a fűtő-, szellőztető és légjavító (HVAC) berendezések tökéletesítésére, amelyek vélhetően az épület fertőzöttségének 60%-áért felelősek (pl. a HVAC rendszerek alumínium ventilátorai bizonyítottan a mikrobatelepek számottevő forrásai).

A HVAC rendszerek miatt kialakuló, mérgező mikroorganizmus kitettség különböző fertőzést okozhat a védekező képességükben veszélyeztetett egyének számára, ami akár halálhoz is vezethet. Számtalan jelentés mutatja, hogy a réz elpusztítja a - rendszerint a HVAC rendszerekben található - kórokozókat. Az Egyesült Államokban folynak olyan klinikai vizsgálatok, amelyek tesztelik a feltevést, miszerint a HVAC rendszerek réz alkatrészei segítik a beltéri levegő minőségének javítását.

Az élelmiszer eredetű fertőzések magas száma azt mutatja, hogy az állami egészségügyi programok és az ipar önellenőrzése nem tudja hatékonyan megvédeni a világ élelmiszer-ellátásának minőségét. A higiénikus érintési felületek, mint a réz és rézötvözetek segíthetik az élelmiszer eredetű fertőzések –például az E. coli O157:H7, Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes, Salmonella enteriditis, és MRSA – felülfertőzések csökkentését, az élelmiszer-feldolgozás folyamatában. A réznek lényeges szerepe van ezen kórokozók gyors elpusztításában, mind hűtőhőmérsékleten (4°C), mind pedig szobahőmérsékleten (20°C).

A tudományos vizsgálatok még folynak, de úgy tűnik a vírusinaktiváció során a legfontosabb folyamat a réz és a proteinek kölcsönhatása. Az inaktiváció inkább köthető a vírusok protein komponenseinek oxidatív károsításához, a proteinhez kötött réz helyspecifikus oxidatív károsítása által, mint a réz nukleosavakhoz történő kötődéséhez. Egyes esetekben a réz blokkolja azt a meghatározó proteint, amely létfontosságú a vírus túléléséhez. A réz például blokkolja a HIV-1 proteázt, amely nélkülözhetetlen a HIV vírus szaporodásához. A réz irreverzibilis módon kötődik ehhez a proteinhez, és ez az enzim teljes inaktiválásához vezet.

A réz létfontosságú tápláléka az embereknek csakúgy, mint a baktériumoknak, azonban nagy dózisban a rézionok számos negatív eseményt okoznak a baktériumsejtekben. A pontos mechanizmus, ami által a réz elpusztítja a baktériumokat még ismeretlen, de különböző elméletek léteznek és állnak tanulmányozás alatt.

A legfontosabbak:

• Kálium vagy glutamát szivárgást okoz a baktérium külső membránján keresztül
• Megbontja az ozmózis egyensúlyt
• Olyan proteinekhez kötődik, amelyeknek nincs szüksége rézre
• Hidrogén-peroxid termelése által oxidatív stresszt okoz

A laboratóriumi tesztek azt mutatták, hogy a rézötvözetek elpusztítják az MRSA 99,9%-át 2 órán belül.

Nem, a réz antimikrobiális hatása azonnal működésbe lép. Az időkorlát felállítása csak a tudományos kutatás érdekében történt, amit szigorú ellenőrzés alatt és újra előállítható feltételek mellett végeznek, ezért megállapítják a teljes megsemmisítéshez szükséges időt a megfelelő egyéb körülmények mellett. Ebben a kísérletben rendkívül nagy kihívást jelentő baktériumokat használtak, nagyságrendekkel nagyobbakat, mint amivel a valódi klinikai helyzetekben találkoznánk. Amikor a kísérletet megismételték, kisebb dózisban adagolták a fertőzést, ekkor például az MRSA teljes hatástalanítása mintegy 15 perc alatt megtörtént.

Ez három ok miatt valószínűtlen:

• A réz természetesen előfordul a földkéregben és máig nem mutattak ki rezisztens (ellenálló) organizmust. Réz-toleráns (rezet elviselő) organizmus létezik, de még ez is elpusztul rézfelülettel érintkezve.
• A réz inkább összetett úton pusztítja el a mikroorganizmusokat, mint egy meghatározott módon, egyetlen receptort hatástalanítva.
• A mikroorganizmusok elpusztulnak, mielőtt sokszorozódhatnának, ezért nem öröklődhet tovább olyan genetikai anyag, amely végül rezisztenciát fejleszthetne ki.

A réz- és a rézötvözet termékek teljes egészében antimikrobiális hatásúak. Még abban az esetben is fennáll az antimikrobiális hatásuk, ha az anyag felülete megkarcolódik; nem tudnak elkopni, mint a többi, bevonatolt, vagy más módon kezelt felület. A rézötvözetek az egyedüli szilárd felületek, amelyek az EPA által kiadott közegészségügyi regisztrációval rendelkeznek.

Nem. Antimikrobiális hatékonyságot összehasonlító kutatások folytak a réz, az alumínium, a rozsdamentes acél, a PVC és a polietilén esetében. Amíg a réz tisztán megmutatta, hogy képes gyorsan és hatékonyan elpusztítani a mikrobákat, addig nincs bizonyíték arra, hogy az alumínium, a rozsdamentes acél, a PVC és a polietilén antimikrobiális tulajdonságokkal rendelkezne.

Keevil professzor southamptoni kutatásában ezüstrészecskékkel impregnált polimer bevonatot használt, és az azonos környezeti hőmérséklet és páratartalom mellett ugyanúgy viselkedett, mint a rozsdamentes acél, vagyis nem fejtett ki antimikrobiális hatást. Számos ezüsttartalmú antimikrobiális bevonat antimikrobiális hatékonyságának vizsgálatánál használják a japán szabványt. Azonban a japán szabvány tesztfeltételei jelentősen eltérnek azoktól, amelyek általában az egészségügyi intézményekben találhatók.

A japán szabvány 24 órás teszt, 37 fokos hőmérséklet, és magasabb, mint 90%-os relatív páratartalom mellett zajlik. Ráadásul, a páratartalom megőrzése érdekében, egy műanyag filmet nyomnak a mintára. Ilyen feltételek mellett, az ezüstöt tartalmazó bevonat érzékelhető antimikrobiális hatást mutat. Ez a többlet páratartalom nagyban befolyásolja a teszt eredményét, hiszen közreműködik abban, hogy a szükséges ioncsere - ami az ezüst ionok kiszabadulásának feltétele – megtörténjen, és így fellépjen a mikroorganizmusok ellen. Azonban, - ahogy Keevil professzor bemutatta - amikor a hőmérséklet és a páratartalom lecsökken a lakótereket jellemző szintre, ezen bevonatoknak nincs antimikrobiális hatása és érzékelhetetlen a különbség a kontrollként használt rozsdamentes acélhoz képest. Ezzel szemben, minden vizsgált rézötvözet hatékony volt valamennyi külső tesztkörülmény mellett.

Egy másik, Dr. Harold Michels által végzett kísérlet igazolta Keevil professzor eredményeit. Dr. Michels vizsgálta a különböző rézötvözetek és ezüsttartalmú bevonattal ellátott rozsdamentes acél antimikrobiális hatását az MRSA ellen, a japán szabványban előírt körülmények, és szobahőmérséklet (20oC) valamint beltéri normál páratartalom (20-24% -os relatív páratartalom) mellett. 90% -os relatív páratartalom és 35oC mellett minden anyag elpusztította az MRSA több mint 99.9999%-át. Ezzel megegyező eredmény született 90%-os relatív páratartalom és 20oC mellett is. 20%-os relatív páratartalom és 35oC mellett a réz megtartotta az előző eredményt, viszont a bevonatos rozsdamentes acél nem mutatott MRSA csökkenést.

Az eredmény 24%-os relatív páratartalom és 20oC mellett nagyon hasonló. A rézötvözetek esetében, az elért csökkenés nagyobb, mint 99.9999%, míg az ezüstöt tartalmazó antimikrobiális bevonatú rozsdamentes acélnál ez kevesebb, mint 20%. A valódi ezüst egy hatékony antimikrobiális anyag, de mechanikai tulajdonságai és ötvözhetőségének korlátai, valamint szinte megfizethetetlen ára szűkítik alkalmazhatóságát.

Nem. Szükséges a réztermékek felületét tisztítani, ugyanúgy, mint más felületeket, hiszen el kell távolítani a port és a szennyeződéseket, hiszen ezek akadályozhatják a kapcsolatot a rézfelülettel. A kézmosás és az érintett felületeknél előírt higiéniai követelmények betartása a védelem első vonala. A rézötvözetek kiegészítik, és nem helyettesítik az előírt fertőzéskontrollt és a higiéniai követelmények betartását. A rézötvözetek non-stop aktívak és folyamatosan csökkentik a mikrobás fertőzést két takarítás között.

A kórházakban alkalmazott mindennapos tisztítószerek megfelelőek a rézfelületekre, sőt még a fertőtlenítő hatású tisztítószerek is használhatók, amennyiben ezután a felületeket lemossuk a Nemzeti Egészségügyi Szolgálat (National Health Service – NHS) előírásai szerint.

A réz és a rézötvözetek természetüknél fogva idővel oxidálódnak és sötétednek. Az ötvözettől és a környezeti hatásoktól függ, hogy mennyi idő alatt következik be a színváltozás. Átlagos beltéri körülmények mellett észrevehető színváltozáshoz több évre van szükség. Birminghamben, a Selly Oak Kórház tesztkórtermének bejáratán elhelyezett rézből készült tolópajzsok nem sötétültek be 36 hónap alatt.

Nem. Valójában a kutatások azt mutatják, hogy a bevonatmentes réz-, sárgaréz és bronzfelületek oxidálódásuk, illetve sötétülésük után még hatékonyabbak a betegségeket okozó baktériumok megsemmisítésében.

Nem. Az anyagár csak egy kis részét teszi ki a termék árának. A réz és a rézötvözetek könnyen, ezért költséghatékonyan megmunkálhatók termékké. Nincs szükség felületkezelésre és bevonatolásra, ami szintén csökkenti a költségeket. A réz hatékony a mikrobák ellen éjjel-nappal. A bevonatok sérülékenyek és idővel elhasználódnak, de a réz, a sárgaréz és a bronz antimikrobiális tulajdonsága szervesen hozzátartozik az anyaghoz, így a termék életciklusa végéig kitart. A réz az öko-dizájn feltételeinek is megfelel, hiszen hosszú és hasznos életútja végén teljes mértékben újrahasznosítható, anélkül, hogy tulajdonságaiban változás történne.

Igen, a réz-, a sárgaréz és a bronzfelületek biztonságosak és hosszú élettartalmúak. A rézipar kezdeményezte a Réz Önkéntes Kockázatértékelését. Az értékelés folyamatával egyetértett az olasz kormány egészségügyért felelős legfelsőbb intézménye (Istituto Superiore di Sanità); Olaszország felülvizsgáló országként lépett fel az Európai Bizottság és az Európai Unió tagállamainak nevében. A kockázatértékelés teljes egészében elkészült és az egyik fő következtetése – amelyet az Európai Bizottság és az Európai Unió tagállami szakértői elfogadtak – hogy a réztermékek használata általánosságban biztonságos az európai környezet és lakóinak egészsége szempontjából.

A réz továbbá egy létfontosságú nyomelem – a cinkkel és a vassal együtt - az emberi szervezet számára. Egy felnőtt napi rézszükséglete 1mg. Rézben gazdag élelmiszerek a csokoládé, a dió és a mák. A kiegyensúlyozott táplálkozásnak elegendő rezet kell tartalmaznia, így elkerülhetjük a rézhiányt.

Igen. A rézgyártás technológiája folyamatosan fejlődik, növelve a hatékonyságot, és ez lehetővé teszi, hogy kitermeljék az alacsonyabb réztartalmú ércet is. Ezen felül, az egyre növekvő mértékű újrahasznosítás is hozzájárul a szükségletek kielégítéséhez.