دوره 15، شماره 1 - ( فروردین 1400 )
جلد 15 شماره 1 صفحات 37-28 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
dehghan Z, Ranjbar M, Govahi M. Green Synthesis of Ag/Fe3O4 Nanocomposite by Aqueous Extract of Eryngium Caucasicum and Evaluation of its’ Antifungal Activity. Qom Univ Med Sci J 2021; 15 (1) :28-37
URL: http://journal.muq.ac.ir/article-1-3009-fa.html
URL: http://journal.muq.ac.ir/article-1-3009-fa.html
دهقان زهرا، رنجبر مجتبی، گواهی مصطفی. سنتز سبز نانوکامپوزیت آهن / نقره به وسیله عصاره آبی گیاه زولنگ و ارزیابی فعالیت ضدقارچی آن. مجله دانشگاه علوم پزشکی قم. 1400; 15 (1) :28-37
زهرا دهقان1 
، مجتبی رنجبر* 2، مصطفی گواهی1
، مجتبی رنجبر* 2، مصطفی گواهی1
1- دانشگاه تخصصی فناوری های نوین آمل
2- دانشگاه تخصصی فناوری های نوین آمل ،ranjbarf@ausmt.ac.ir
2- دانشگاه تخصصی فناوری های نوین آمل ،
متن کامل [PDF 5617 kb]
(924 دریافت)
| چکیده (HTML) (1773 مشاهده)
متن کامل: (808 مشاهده)
مقدمه
به طور کلی بشر از زمان شناسایی باکتریها و قارچهای بیماریزا در پی یافتن آنتیبیوتیکهای جدید به دلیل مقاوم شدن این میکروبها به آنتیبیوتیکهاست و نیاز به داروهای جایگزین مؤثرتر با اثرات جانبی کمتر احساس میشود. در دهههای اخیر مطالعات نشان داده ترکیبات بر پایه نانوذرات، فرصتهای جدیدی جهت توسعه داروهای ضدمیکروبی ایجاد کردهاند [1]. در همین راستا، نانوذرات فلزی به دلیل برخورداری از توان بالقوه کاربردی بالا، توجه زیادی را به خود جلب کرده و افقهای جدیدی را در علوم نوین، صنعت و بهداشت، نمایان کرده است. نانوذرات با توجه به اندازه، توزیع ذرات و ریختشناسیشان دارای خواصی جدید نسبت به ذرات بزرگتر بوده که این موضوع به علت افزایش نسبت سطح به حجم آنهاست [2].
نتایج پژوهشهای قبلی نشان داد که نانوذرات نقره در بسیاری از زمینهها به دلیل فعالیتهای ضدمیکروبی، ضدقارچی و ضدسرطانی نسبت به دیگر فلزات دارای برتری هستند. از این رو با استفاده از آنها میتوان سطوح ضدمیکروبی ایجاد کرد. همچنین میتوان از آن به عنوان پوششی برای تمام سطوح مثلاً در بیمارستانها، مکانهای عمومی و حتی منازل، استفاده کرد [3]. نانوذرات نقره در برابر طیف وسیعی از میکروارگانیسمها، در غلظتهای بسیار پایین، دارای اثرات ضدمیکروبی قوی بوده و با توجه به مزیتهایی از قبیل عدم سمیت و اثرات سوء جانبی بر سلولهای انسانی و همچنین عدم مقاومت میکروبی، در حال حاضر به عنوان جایگزین مناسب آنتیبیوتیکها در درمان بسیاری از بیماریها از جمله بیماریهای گوارشی، بیماریهای پوستی، عفونتهای بیمارستانی و همچنین برای ضدعفونی کردن زخمها و جراحات عفونی، مطرح هستند [5 ،4]. از جمله نانوذرات فلزی مهم دیگر، نانوذرات تولیدی به وسیله فلز آهن به دلیل دارا بودن ویژگیهای منحصر به فرد هستند. در دهه گذشته، نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 به دلیل خواص مغناطیسی و زیستسازگاریشان توجه زیادی را به خود جلب کردند و مطالعات بسیاری روی آنها انجام شده است. این ذرات در مقایسه با سایر نانوذرات برپایه فلزات سنگین سمیت کمتری دارند و حتی در بعضی موارد غیرسمی در نظرگرفته میشوند [6].
نانوبیوتکنولوژی سبز، به معنی سنتز نانوذرات با استفاده از میکروارگانیسمها، گیاهان و ویروسهاست و به دلیل کاربردهای گسترده نانوذرات و نانوکامپوزیتها، تمایل زیادی برای سنتز آنها به وجود آمده است [1]. اگرچه روشهای شیمیایی، نانوذرات خالص و همگنی را تولید میکنند، دارای معایبی از جمله عدم پایداری محلول، یکسان نبودن اندازه ذرات، ناخالص بودن نانوذرات، راندمان پایین و نیازمند به تجهیزات پیشرفته برای تولید است؛ به همین دلیل محققان به سیستمهای زیستی تولید نانوذرات، که دارای حداقل خطرات زیست محیطی بوده و روشهای تولید ساده و زیست سازگار دارند، روی آوردند. در این میان استفاده از عصارههای گیاهی به دلیل اقتصادی بودن و عدم نیاز به انجام کشتهای سلولی، بهتر از سایر فرایندهای بیولوژیک است که میتواند در مقیاس وسیع استفاده شود [8 ،7].
طبق پژوهشهای انجامشده، نانوذرات تولیدشده توسط گیاهان دارویی با ریسک بسیار کمتری میتوانند به عنوان دارو در بدن انسان و حیوان به کار برده شوند [9]. چوچاق یا زولنگ گیاهی از تیره چتریان، با پراکندگی در شمال ایران بوده که در طب سنتی و همچنین به عنوان طعمدهنده در غذاها کاربرد دارد [10]. فعالیت آنتیاکسیدانی عصاره این گیاه به چند روش مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان داد به دلیل وجود ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی موجود در عصاره، این گیاه از فعالیت آنتیاکسیدانی خوبی برخوردار است [11].
با توجه به مطالب گفتهشده و به منظور استفاده همزمان اثرات گیاه زولنگ و خواص نانوذرات فلزی، اقدام به سنتز سبز نانوکامپوزیت نقره / آهن با استفاده از عصاره گیاه زولنگ کردیم. اهداف این پژوهش بررسی توانایی عصاره آبی گیاه زولنگ در احیای نانوکامپوزیت مغناطیسی نقره / آهن و بررسی فعالیتهای ضدقارچی نانوکامپوزیت مذکور علیه قارچهای F.thapsinum ،C. albicans ،P. oryzae ،F. semitectum، C. glabrata و C. neoformans است.
روش بررسی
گیاه زولنگ از شهر آمل جمعآوری و توسط آقای دکتر نقینژاد در گروه زیستشناسی دانشگاه مازندران تأیید شد. به منظور تهیه عصاره آبی 20 گرم برگ پودرشده را با 150 میلیلیتر آب دیونیزه ترکیب کردیم و به مدت 30 دقیقه در دمای 90 درجه سانتیگراد قرار دادیم و سپس با استفاده از کاغذ واتمن، فیلتر کردیم.
سنتز نانو کامپوزیت به روش دهقان و همکاران (1397) انجام شد [12]. به طور خلاصه 0495/0 گرم FeCl2 ،4H2O (01/0 مولار)، 135/0 گرم FeCl3 ،6H2O (02/0 مولار) و 08/0 گرم NaOH (08/0 مولار) در 25 میلیلیتر آب دیونیزه به طور جداگانه حل شد و در ادامه سه ترکیب با هم مخلوط و مخلوط حاصل چندینبار با آب دیونیزه شستوشو و سانتریفیوژ شد.
در ادامه 77/0 گرم Fe3O4 با 27 میلیلیتر عصاره آبی ترکیب و سپس 23/0گرم نقره نیترات به ترکیب قبلی اضافه و به مدت پنج ساعت در دمای 70 درجه سانتیگراد نگهداری شد. محلول حاصل سانتریفیوژ و با آب مقطعر سهبار شستوشو داده شد و در دمای 50 درجه سانتیگراد به مدت 12 ساعت خشک شد.
به منظور تأیید ساخت نانوکامپوزیت و تعیین اندازه و ساختارها از اسپکتوفتومتر فرابنفش (Thermo BioMate, USA)، میکروسکوپ الکترونی گسیلی میدانی (TESCAN MIRA) و طیفسنجی پراش پرتو ایکس (Philips, Netherland) استفاده شد. فعالیت ضدقارچی نانوکامپوزیت بر روی شش قارچ (Candida albicans ،Candida glabrata ،Fusarium thapsinu ،Fusarium semitectum ،Pyricularia oryzae و Cryptococcus neoformans) به روش دیسک دیفیوژن بررسی شد.
به منظور بررسی خاصیت ضدقارچی نانوکامپوزیتها به روش دیسک دیفیوژن، ابتدا اقدام به کشت شبانه قارچها در محیط سابرودکستروز براثشد و روز بعد مجدداً قارچها در محیط جدید سابرودکستروز براث واکشت شد و بعد از رسیدن جذب قارچ در غلظت نیممکفارلند، 40 میکرولیتر از قارچها روی پلیتهای 8 سانتیمتری حاوی محیط کشت سابرودکستروزآگار (شرکت مرک) پخش شد [9]. در ادامه دیسکهای استریل روی محیط کشت قرار گرفت و 20 میکرولیتر از غلظتهای مختلف نانوکامپوزیت (20، 40، 80 و150 میکروگرم بر میلیلیتر) روی دیسکها قرار گرفت. همچنین از آنتیبیوتیک آمفوتریسین بی به عنوان شاهد استفاده شد. در انتها پلیتهای استریل در انکوباتور در دمای 28 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت نگهداری شدند و میزان هاله عدم رشد در اطراف هریک از دیسکها اندازهگیری شد. درنهایت، با مقایسه قطر هاله عدم رشد اثر ضدقارچی نانوکامپوزیت تعیین شد.
به منظور تجزیه و تحلیل دادهها از نرمافزار آماری SPSS نسخه 25 استفاده شد. قبل از تجزیه و تحلیل دادهها، تست نرمال بودن آنها انجام شد و پس از اطمینان از حالت توزیع نرمال، نسبت به تجزیه و تحلیل آنها اقدام شد. برای آنالیز دادهها از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی استفاده شد. برای تمامی آزمایشها سه تکرار در نظر گرفته شد. برای مقایسه میانگینهای تیمارها از آزمون چنددامنهای دانکن در سطح احتمال 5 درصد استفاده شد.
یافتهها
همانطور که مطالعات نشان داده، اولین نشانه ساخت نانوکامپوزیت با تغییر رنگ محلول مذکور در اثر اضافه کردن عصاره به نانوذرات آهن و نقره همراه است. اولین ابزار برای تأیید ساخت نانوکامپوزیت، آنالیز طیفسنجیUV است. بدینمنظور از دستگاه اسپکتروسکوپی در محدوده طول موجی 300-650 نانومتر استفاده شد. همان گونه که در تصویر شماره 1 نشان داده شده، حداکثر جذب در حوالی 425 نانومتر ظاهر شد که نشان از حضورAg دارد.
جهت تعیین ساختار کریستالی نانوکامپوزیت، آنالیز طرح پراش اشعه ایکس در محدوده زاویه 10<2θ<80 انجام شد. بر اساس تصویر شماره 2 و شاخص میلر در سطوح 200، 100، 200 و 311 که به ترتیب مربوط به زوایای 6/32، 2/38، 7/44، 35/77 بود، تشکیل نانوکریستالهای نقره اثبات شد. همچنین پیکهای شاخص در زاویه 2θ 9/18، 4/30، 75/35، 4/43، 54، 25/57، 63 و 9/74 درجه به ترتیب مربوط به شاخص میلر 111، 220، 311، 400، 422، 511، 440 و 533 بودند که وجود نانوکریستالهای اکسید آهن اثبات شد. به طور کلی نتایج نشان داد که حضور همه پیکها با نمونه استاندارد نانوکریستالهای نقره و آهن کاملاً همخوانی دارد و صحت سنتز نانوکامپوزیت نقره / آهن را برای ما اثبات کرده است.
تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی در تصویر شماره 3 نشان داده شده است. سایز مشخصشده در تصویرFESEM، نشاندهنده قرار داشتن آنها در مقیاس نانو است. نانوکامپوزیت نقره / آهن دارای نانوذرات کروی و اندازه نانوکامپوزیت شناساییشده دارای رنجی از 3/26 تا 6/42 نانومتر است. میانگین سایز نانوکامپوزیت نقره / آهن مشخصشده در حدود 2/34 نانومتر است.
در تصویر شماره 4 اثر غلظتهای مختلف نانوکامپوزیت نقره /آهن بر روی قارچها نشان داده شده است. آزمایش بررسی فعالیت ضدقارچی نانوکامپوزیت نقره / آهن روی شش سویه قارچ انجام شد و میانگین هالههای عدم رشد اندازهگیری شد. نتایج حاصل از آنالیز آماری دادهها (به صورت خطای استاندارد±میانگین) در جدول شماره 1 نشان داده شده است. اثرات اصلی در بررسی خواص ضدقارچی در این مطالعه، غلظتهای نانوکامپوزیت و شش سویه قارچ هستند.
فعالیت ضدقارچی آمفوتریسین بی روی قارچهای مورد مطالعه در تصویر شماره 5 نشان داده شده است. اندازه هالههای عدم رشد قارچهای موردمطالعه تحت تأثیر تیمار نانوکامپوزیت نقره / آهن، یکسان نبوده و در سطح 5 درصد تفاوت معنیدار وجود داشت. به طوری که قارچ C. neoformans حداکثر هاله عدم رشد را در برابر نانوکامپوزیت نقره / آهن سنتزشده با عصاره گیاه زولنگ داراست. همچنین بین غلظتهای نانوکامپوزیت نقره / آهن (N1-N4) تفاوت معنیدار وجود داشت؛ به طوری که با افزایش غلظت، میانگین قطر هاله عدم رشد افزایش پیدا کرده است. در ادامه بعد از معنیدار شدن اثرات اصلی، اثرات متقابل غلظت و سویه قارچها، مورد بررسی قرار گرفت و نتایج در جدول شماره 1 نشان میدهد که غلظت 150 میکروگرم بر میلیلیتر نانوکامپوزیت نقره / آهن بیشترین تأثیر را روی قارچ C. neoformans با میانگین هاله عدم رشد 58/0±0/23 میلیمتر داشته است. همچنین بیشترین مقاومت قارچها به نانوکامپوزیت نقره / آهن در غلظت 150 میکروگرم بر میلیلیتر، مربوط به C. glabrata و C. albicans بود که کمترین میانگین منطقه مهار برابر با 58/0±19 میلیمتر را داشتند. غلظتهای متفاوت نانوکامپوزیت نقره / آهن (20، 40، 80 و 150 میکروگرم بر میلیلیتر) روی همه قارچهای به کار برده شده اثر مهاری داشته، در حالی که قارچ F. semitectum در برابر آنتیبیوتیک شاهد آمفوتریسین بیمقاومت نشان داد؛ بنابراین ما دریافتیم که نانو کامپوزیت نقره / آهن سنتزشده با عصاره زولنگ دارای فعالیت ضدقارچی بالاست.
بحث
همانطور که مطالعات نشان داده، برای تأیید نانوذرات، از روشهای مشخصهیابی نانوذرات استفاده میکنند. به همین دلیل ما از روشهای UV ،XRD و FESEM برای تأیید سنتز نانوکامپوزیت نقره / آهن استفاده کردیم. طیفسنجی UV-Visیکی از اولین روشها برای آنالیز نانوکامپوزیت نقره / آهن است. احیای یونهای فلزی به نانوکامپوزیت به وسیله اسپکتروفتومتر مرئی فرابنفش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشاندهنده یک ماکزیمم جذبی در ناحیه 425 نانومتر بود که متعلق به نانوذرات نقره است. این پیک نشاندهنده احیای یونهای نقره با استفاده از عصاره زولنگ است. وجود پیک نانوذرات نقره در طول موج 425 نانومتر با نتایج حاصل از پژوهش نصر و همکاران و همچنین موترامان و همکاران مشابه است [13، 14].
نتایج آنالیز XRD در این آزمایش نشان داد که حضور همه پیکها با نمونه استاندارد نانوکریستالهای آهن و نقره کاملاً همخوانی دارد و صحت سنتز نانوکامپوزیت نقره / آهن را برای ما اثبات کرده است و نتایج آنالیز XRD در این آزمایش با نتایج کولکارانی و همکاران در سال 2017 و عطارد و همکاران در سال 2016 کاملاً همخوانی داشت. همانطور که در تصویر شماره 2 نشان داده شد تیزی پیکها گویای ویژگی کریستالی نانو سنتزشده است [15، 16]. نتایج بهدستآمده از طیف FESEM در پژوهش حاضر نشان میدهد که نانوکامپوزیت نقره / آهن دارای اندازه بین 3/26 تا 6/42 نانومتر و میانگین سایز در حدود 2/34 نانومتر و کروی شکل است. نانو آهن سنتزشده از عصاره Platanus orientalis توسط دوی و همکاران در سال 2019 دارای شکل کروی و میانگین سایز 38 نانومتر بود [17]. همچنین نانوکامپوزیت نقره / آهن سنتزشده از عصاره Platanus orientalis توسط سجادی و همکاران درسال 2017 دارای شکل کروی و سایز 60 نانومتر بود [18]. نتایج حاصل از FESEM در این آزمایش با نتایج محققان نامبردهشده مطابقت خوبی داشت.
نانوذرات با فعالیت ضدمیکروبی به خصوص نانوذرات فلزی به عنوان کلاس جدیدی از مواد بیوپزشکی بهویژه افزایش سطح بهداشت عمومی درزندگی روزمره ظهور پیدا کردهاند [19]. برای افزایش خاصیت ضدمیکروبی نانوذرات، میتوان از ترکیب دو نانوذره با یکدیگر بهره جست. ترکیب نانوذرات در صورت انتخاب صحیح آنها میتواند فوایدی چون استفاده از غلظتهای پایینتر نانوذرات در حالت ترکیبی (نانوکامپوزیت) نسبت به نانوذرات در حالت منفرد و درنتیجه کاهش مقدار مهارکنندگی آنها و جلوگیری از بروز مقاومت میکروبی به هریک از نانوذرات (عوامل ضدمیکروبی) در حالت منفرد داشته باشد [20]. در این راستا، برخی مطالعات نشان دادهاند نانوذرات نقره در ترکیب با برخی نانوذرات مرسوم جهت کنترل عوامل میکروبی، دارای خاصیت سینرژیتی بوده و کارایی حالت ترکیبی آنها از حالت منفرد هریک از آنها بیشتر میشود. به طور کلی، خاصیت سینرژیتی ترکیب نانوذرات میتواند نیاز به غلظتهای بالای عوامل ضدمیکروبی در جهت کنترل رشد میکروارگانیسمها را کاهش دهد و درنتیجه عوارض جانبی استفاده از دُزهای بالای آنها نیز کاهش مییابد [21].
مطالعات نشان داده C. neoformans یک پاتوژن مهم انسانی و فرصتطلب است که در بیماران مبتلا به ایدز باعث آسیب به سیستم عصبی مرکزی و ایجاد مننگوآنسفالیت شده که در صورت عدم درمان بهموقع باعث مرگ فرد میشود [22].
قارچ C.albicans میتواند در دستگاه گوارش، مخاط دهان و واژن حضور داشته باشد. این قارچ میتواند باعث عفونت کاندیدیازیس در انسان شده و به عنوان مهمترین علت مرگومیر در بیماران مبتلا به ایدز، سرطان و پیوند مغز استخوان مطرح شود [15].
افزایش مقاومت دارویی در بین گونههای Candida تهدیدی نوظهور برای بیماران بوده و در میان بیماران سرطانی، یکی از رایجترین گونههای کاندیدا، C. glabrata است که باعث مقاومت دارویی به داروهای مولتی آزول، اکینوکاندین و مقاومت چنددارویی میشود (مقاومت در برابر حداقل دو کلاس داروی ضد قارچ) [23]. قارچ P. oryzae عامل ایجادکننده بیماری بلاست برنج بوده که منجر به کاهش 30درصدی عملکرد در سراسر جهان میشود [24].
قارچ Fusarium، باعث میکوزهای فرصتطلبانه در انسان میشوند. بیشتر بیماریهای Fusarium از طریق خاک منتقل میشوند [25]. به طور معمول، F. thapsinum به عنوان پاتوژن سورگوم در نظر گرفته میشود، اما از موز، بادام زمینی، ذرت و علفهای بومی نیز جداسازی شده است [26]. بنابراین با توجه مطالب گفتهشده مهار رشد قارچهای موردبررسی بهخصوص پیدا کردن ترکیبی که روی چندین قارچ به طور همزمان تأثیر داشته باشد مهم است که نانوکامپوزیت نقره / آهن سنتزشده این ویژگی منحصر به فرد را داشته است.
کولکارانی و همکاران در سال 2017 دریافتند که نانوذرات Fe2O3 در غلظت 100 میکروگرم بر میلیلیتر مهار خوبی علیه C.albicans دارند، در حالی که در این آزمایش نانوکامپوزیت Ag/Fe2O3 مهار بسیار خوبی در غلظت 60 میکروگرم بر میلیلیتر روی این قارچ نشان داده است [15].
در تحقیق حاضر آنتیبیوتیک آمفوتریسین بی احتمالاً به علت وجود ژن مقاومت به آنتیبیوتیک مذکور در قارچ F. semitectum قادر به مهار آن نبوده، در حالیکه نانوکامپوزیت سنتزشده توانست رشد این قارچ را مهار کند. این مطالعه اولین گزارش از فعالیتهای ضدقارچی نانوکامپوزیت Ag/Fe3O4 سنتزشده با عصاره زولنگ است. همچنین، نتایج ما مطابقت خوبی با نتایج نشان دادهشده اثر ضدقارچی AgNPs از عصارهی بذر Syzygium cumini در برابر چهار پاتوژن مختلف C. albicans ،C. tropicalis ،C. parapsilosis و C. neoformans دارد [5].
نانوکامپوزیت نقره / آهن، پتانسیل بسیار خوبی در تهیه داروهای مورد استفاده در برابر بیماریهای قارچی دارد. مکانیسم ضدقارچی نانوکامپوزیت موردمطالعه، احتمالاً به دلیل تعامل مستقیم بین نانوکامپوزیت Ag/Fe3O4 و سطوح سلولی است که بر نفوذپذیری غشا در جایی که یونهای آهن و نقره وارد میشوند تأثیر میگذارد و باعث ایجاد استرس اکسیداتیو در سلولهای قارچی میشود. تولید گونههای اکسیژن فعال از نانوکامپوزیت Ag/Fe3O4، قادر به واکنش شیمیایی با گروههای عملکردی آلی کیتین و سایر پلیساکاریدها بر روی دیوارههای سلولی قارچها هستند، درنتیجه منجر به مهار رشد سلول و درنهایت مرگ سلولی میشوند [17]. همچنین نانوکامپوزیت سنتزشده، میتواند به عنوان عامل ضدقارچی برای استفاده تجاری در زمینه کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد. چنین مطالعاتی توانایی ایجاد فرمولاسیونهای خوب قارچکش با داشتن ذرات نانو را دارد.
به طور کلی، با توجه به تفاوتهایی که در نتایج تحقیقات مختلف روی مهارکنندگی نانوذرات روی میکروبها وجود دارد، مهارکنندگی نانوذرات روی میکروبها، احتمالاً تحت تأثیر عواملی از جمله اندازه، غلظت نانوذرات و نوع ترکیبات احیاکننده نانو موجود در عصاره، قرار دارند.
نتیجهگیری
نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که عصاره گیاه زولنگ دارای پتانسیل احیاکنندگی آهن و نقره و قادر به سنتز نانوکامپوزیت Ag/Fe3O4 است که توسط روشهای مختلف سنتز نانو کمپوزیت تأیید شد. همچنین در سالهای اخیر توجه به سمت تولید داروهایی که بتواند رشد چندین نوع قارچ را کنترل کند تمرکز یافته که خوشبختانه نانو کامپوزیت سنتزی اثر مهاری روی رشد تمام قارچهای موردمطالعه داشته و حتی در یک مورد آنتیبیوتیک استاندارد نتوانسته اثر مهاری داشته باشد؛ در حالیکه نانو کامپوزیت سنتزی اثر مهاری داشت. از جمله مزیتهای این روش سنتز را میتوان استفاده از عصاره گیاهی برای سنتز نانو کامپوزیت دانست که به عنوان روش سبز مطرح است و دارای مزایایی از جمله زیست سازگاری، مقرون به صرفه بودن و اجتناب از حضور حلالهای سمی است. به طور کلی نانوکامپوزیت نقره / آهن سنتزشده با عصاره گیاه زولنگ، دارای خاصیت ضدقارچی است و میتواند در تحقیقات نیمهصنعتی به عنوان یک کاندیدای مناسب برای تولید یک ترکیب ضدقارچی جدید مورد بررسی قرار گیرد.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
کمیته اخلاق دانشگاه تخصصی فناوریهای نوین آمل این مقاله را تأیید کرده است (کد اخلاق: IR.AUSMT.REC.1400.10).
حامی مالی
این مقاله مستخرج از پایاننامه کارشناسی ارشد نویسنده دوم در گروه زیست فناوری میکروبی، دانشکده زیست فناوری، دانشگاه تخصصی فناوریهای نوین آمل بوده است. معاونت پژوهشی دانشگاه تخصصی فناوریهای نوین آمل حامی مالی این پژوهش بوده است.
مشارکت نویسندگان
طراحی آزمایش و نوشتن مقاله: مجتبی رنجبر؛ آنالیز آماری و ویرایش: مصطفی گواهی؛ انجام آزمایشات: زهرا دهقان.
تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان این مقاله تعارض منافع ندارد.
تشکر و قدردانی
نویسندگان از معاونت پژوهشی دانشگاه تخصصی فناوریهای نوین آمل به دلیل حمایت مالی این پژوهش تشکر و قدردانی میکنند.
به طور کلی بشر از زمان شناسایی باکتریها و قارچهای بیماریزا در پی یافتن آنتیبیوتیکهای جدید به دلیل مقاوم شدن این میکروبها به آنتیبیوتیکهاست و نیاز به داروهای جایگزین مؤثرتر با اثرات جانبی کمتر احساس میشود. در دهههای اخیر مطالعات نشان داده ترکیبات بر پایه نانوذرات، فرصتهای جدیدی جهت توسعه داروهای ضدمیکروبی ایجاد کردهاند [1]. در همین راستا، نانوذرات فلزی به دلیل برخورداری از توان بالقوه کاربردی بالا، توجه زیادی را به خود جلب کرده و افقهای جدیدی را در علوم نوین، صنعت و بهداشت، نمایان کرده است. نانوذرات با توجه به اندازه، توزیع ذرات و ریختشناسیشان دارای خواصی جدید نسبت به ذرات بزرگتر بوده که این موضوع به علت افزایش نسبت سطح به حجم آنهاست [2].
نتایج پژوهشهای قبلی نشان داد که نانوذرات نقره در بسیاری از زمینهها به دلیل فعالیتهای ضدمیکروبی، ضدقارچی و ضدسرطانی نسبت به دیگر فلزات دارای برتری هستند. از این رو با استفاده از آنها میتوان سطوح ضدمیکروبی ایجاد کرد. همچنین میتوان از آن به عنوان پوششی برای تمام سطوح مثلاً در بیمارستانها، مکانهای عمومی و حتی منازل، استفاده کرد [3]. نانوذرات نقره در برابر طیف وسیعی از میکروارگانیسمها، در غلظتهای بسیار پایین، دارای اثرات ضدمیکروبی قوی بوده و با توجه به مزیتهایی از قبیل عدم سمیت و اثرات سوء جانبی بر سلولهای انسانی و همچنین عدم مقاومت میکروبی، در حال حاضر به عنوان جایگزین مناسب آنتیبیوتیکها در درمان بسیاری از بیماریها از جمله بیماریهای گوارشی، بیماریهای پوستی، عفونتهای بیمارستانی و همچنین برای ضدعفونی کردن زخمها و جراحات عفونی، مطرح هستند [5 ،4]. از جمله نانوذرات فلزی مهم دیگر، نانوذرات تولیدی به وسیله فلز آهن به دلیل دارا بودن ویژگیهای منحصر به فرد هستند. در دهه گذشته، نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 به دلیل خواص مغناطیسی و زیستسازگاریشان توجه زیادی را به خود جلب کردند و مطالعات بسیاری روی آنها انجام شده است. این ذرات در مقایسه با سایر نانوذرات برپایه فلزات سنگین سمیت کمتری دارند و حتی در بعضی موارد غیرسمی در نظرگرفته میشوند [6].
نانوبیوتکنولوژی سبز، به معنی سنتز نانوذرات با استفاده از میکروارگانیسمها، گیاهان و ویروسهاست و به دلیل کاربردهای گسترده نانوذرات و نانوکامپوزیتها، تمایل زیادی برای سنتز آنها به وجود آمده است [1]. اگرچه روشهای شیمیایی، نانوذرات خالص و همگنی را تولید میکنند، دارای معایبی از جمله عدم پایداری محلول، یکسان نبودن اندازه ذرات، ناخالص بودن نانوذرات، راندمان پایین و نیازمند به تجهیزات پیشرفته برای تولید است؛ به همین دلیل محققان به سیستمهای زیستی تولید نانوذرات، که دارای حداقل خطرات زیست محیطی بوده و روشهای تولید ساده و زیست سازگار دارند، روی آوردند. در این میان استفاده از عصارههای گیاهی به دلیل اقتصادی بودن و عدم نیاز به انجام کشتهای سلولی، بهتر از سایر فرایندهای بیولوژیک است که میتواند در مقیاس وسیع استفاده شود [8 ،7].
طبق پژوهشهای انجامشده، نانوذرات تولیدشده توسط گیاهان دارویی با ریسک بسیار کمتری میتوانند به عنوان دارو در بدن انسان و حیوان به کار برده شوند [9]. چوچاق یا زولنگ گیاهی از تیره چتریان، با پراکندگی در شمال ایران بوده که در طب سنتی و همچنین به عنوان طعمدهنده در غذاها کاربرد دارد [10]. فعالیت آنتیاکسیدانی عصاره این گیاه به چند روش مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان داد به دلیل وجود ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی موجود در عصاره، این گیاه از فعالیت آنتیاکسیدانی خوبی برخوردار است [11].
با توجه به مطالب گفتهشده و به منظور استفاده همزمان اثرات گیاه زولنگ و خواص نانوذرات فلزی، اقدام به سنتز سبز نانوکامپوزیت نقره / آهن با استفاده از عصاره گیاه زولنگ کردیم. اهداف این پژوهش بررسی توانایی عصاره آبی گیاه زولنگ در احیای نانوکامپوزیت مغناطیسی نقره / آهن و بررسی فعالیتهای ضدقارچی نانوکامپوزیت مذکور علیه قارچهای F.thapsinum ،C. albicans ،P. oryzae ،F. semitectum، C. glabrata و C. neoformans است.
روش بررسی
گیاه زولنگ از شهر آمل جمعآوری و توسط آقای دکتر نقینژاد در گروه زیستشناسی دانشگاه مازندران تأیید شد. به منظور تهیه عصاره آبی 20 گرم برگ پودرشده را با 150 میلیلیتر آب دیونیزه ترکیب کردیم و به مدت 30 دقیقه در دمای 90 درجه سانتیگراد قرار دادیم و سپس با استفاده از کاغذ واتمن، فیلتر کردیم.
سنتز نانو کامپوزیت به روش دهقان و همکاران (1397) انجام شد [12]. به طور خلاصه 0495/0 گرم FeCl2 ،4H2O (01/0 مولار)، 135/0 گرم FeCl3 ،6H2O (02/0 مولار) و 08/0 گرم NaOH (08/0 مولار) در 25 میلیلیتر آب دیونیزه به طور جداگانه حل شد و در ادامه سه ترکیب با هم مخلوط و مخلوط حاصل چندینبار با آب دیونیزه شستوشو و سانتریفیوژ شد.
در ادامه 77/0 گرم Fe3O4 با 27 میلیلیتر عصاره آبی ترکیب و سپس 23/0گرم نقره نیترات به ترکیب قبلی اضافه و به مدت پنج ساعت در دمای 70 درجه سانتیگراد نگهداری شد. محلول حاصل سانتریفیوژ و با آب مقطعر سهبار شستوشو داده شد و در دمای 50 درجه سانتیگراد به مدت 12 ساعت خشک شد.
به منظور تأیید ساخت نانوکامپوزیت و تعیین اندازه و ساختارها از اسپکتوفتومتر فرابنفش (Thermo BioMate, USA)، میکروسکوپ الکترونی گسیلی میدانی (TESCAN MIRA) و طیفسنجی پراش پرتو ایکس (Philips, Netherland) استفاده شد. فعالیت ضدقارچی نانوکامپوزیت بر روی شش قارچ (Candida albicans ،Candida glabrata ،Fusarium thapsinu ،Fusarium semitectum ،Pyricularia oryzae و Cryptococcus neoformans) به روش دیسک دیفیوژن بررسی شد.
به منظور بررسی خاصیت ضدقارچی نانوکامپوزیتها به روش دیسک دیفیوژن، ابتدا اقدام به کشت شبانه قارچها در محیط سابرودکستروز براثشد و روز بعد مجدداً قارچها در محیط جدید سابرودکستروز براث واکشت شد و بعد از رسیدن جذب قارچ در غلظت نیممکفارلند، 40 میکرولیتر از قارچها روی پلیتهای 8 سانتیمتری حاوی محیط کشت سابرودکستروزآگار (شرکت مرک) پخش شد [9]. در ادامه دیسکهای استریل روی محیط کشت قرار گرفت و 20 میکرولیتر از غلظتهای مختلف نانوکامپوزیت (20، 40، 80 و150 میکروگرم بر میلیلیتر) روی دیسکها قرار گرفت. همچنین از آنتیبیوتیک آمفوتریسین بی به عنوان شاهد استفاده شد. در انتها پلیتهای استریل در انکوباتور در دمای 28 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت نگهداری شدند و میزان هاله عدم رشد در اطراف هریک از دیسکها اندازهگیری شد. درنهایت، با مقایسه قطر هاله عدم رشد اثر ضدقارچی نانوکامپوزیت تعیین شد.
به منظور تجزیه و تحلیل دادهها از نرمافزار آماری SPSS نسخه 25 استفاده شد. قبل از تجزیه و تحلیل دادهها، تست نرمال بودن آنها انجام شد و پس از اطمینان از حالت توزیع نرمال، نسبت به تجزیه و تحلیل آنها اقدام شد. برای آنالیز دادهها از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی استفاده شد. برای تمامی آزمایشها سه تکرار در نظر گرفته شد. برای مقایسه میانگینهای تیمارها از آزمون چنددامنهای دانکن در سطح احتمال 5 درصد استفاده شد.
یافتهها
همانطور که مطالعات نشان داده، اولین نشانه ساخت نانوکامپوزیت با تغییر رنگ محلول مذکور در اثر اضافه کردن عصاره به نانوذرات آهن و نقره همراه است. اولین ابزار برای تأیید ساخت نانوکامپوزیت، آنالیز طیفسنجیUV است. بدینمنظور از دستگاه اسپکتروسکوپی در محدوده طول موجی 300-650 نانومتر استفاده شد. همان گونه که در تصویر شماره 1 نشان داده شده، حداکثر جذب در حوالی 425 نانومتر ظاهر شد که نشان از حضورAg دارد.
جهت تعیین ساختار کریستالی نانوکامپوزیت، آنالیز طرح پراش اشعه ایکس در محدوده زاویه 10<2θ<80 انجام شد. بر اساس تصویر شماره 2 و شاخص میلر در سطوح 200، 100، 200 و 311 که به ترتیب مربوط به زوایای 6/32، 2/38، 7/44، 35/77 بود، تشکیل نانوکریستالهای نقره اثبات شد. همچنین پیکهای شاخص در زاویه 2θ 9/18، 4/30، 75/35، 4/43، 54، 25/57، 63 و 9/74 درجه به ترتیب مربوط به شاخص میلر 111، 220، 311، 400، 422، 511، 440 و 533 بودند که وجود نانوکریستالهای اکسید آهن اثبات شد. به طور کلی نتایج نشان داد که حضور همه پیکها با نمونه استاندارد نانوکریستالهای نقره و آهن کاملاً همخوانی دارد و صحت سنتز نانوکامپوزیت نقره / آهن را برای ما اثبات کرده است.
تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی در تصویر شماره 3 نشان داده شده است. سایز مشخصشده در تصویرFESEM، نشاندهنده قرار داشتن آنها در مقیاس نانو است. نانوکامپوزیت نقره / آهن دارای نانوذرات کروی و اندازه نانوکامپوزیت شناساییشده دارای رنجی از 3/26 تا 6/42 نانومتر است. میانگین سایز نانوکامپوزیت نقره / آهن مشخصشده در حدود 2/34 نانومتر است.
در تصویر شماره 4 اثر غلظتهای مختلف نانوکامپوزیت نقره /آهن بر روی قارچها نشان داده شده است. آزمایش بررسی فعالیت ضدقارچی نانوکامپوزیت نقره / آهن روی شش سویه قارچ انجام شد و میانگین هالههای عدم رشد اندازهگیری شد. نتایج حاصل از آنالیز آماری دادهها (به صورت خطای استاندارد±میانگین) در جدول شماره 1 نشان داده شده است. اثرات اصلی در بررسی خواص ضدقارچی در این مطالعه، غلظتهای نانوکامپوزیت و شش سویه قارچ هستند.
فعالیت ضدقارچی آمفوتریسین بی روی قارچهای مورد مطالعه در تصویر شماره 5 نشان داده شده است. اندازه هالههای عدم رشد قارچهای موردمطالعه تحت تأثیر تیمار نانوکامپوزیت نقره / آهن، یکسان نبوده و در سطح 5 درصد تفاوت معنیدار وجود داشت. به طوری که قارچ C. neoformans حداکثر هاله عدم رشد را در برابر نانوکامپوزیت نقره / آهن سنتزشده با عصاره گیاه زولنگ داراست. همچنین بین غلظتهای نانوکامپوزیت نقره / آهن (N1-N4) تفاوت معنیدار وجود داشت؛ به طوری که با افزایش غلظت، میانگین قطر هاله عدم رشد افزایش پیدا کرده است. در ادامه بعد از معنیدار شدن اثرات اصلی، اثرات متقابل غلظت و سویه قارچها، مورد بررسی قرار گرفت و نتایج در جدول شماره 1 نشان میدهد که غلظت 150 میکروگرم بر میلیلیتر نانوکامپوزیت نقره / آهن بیشترین تأثیر را روی قارچ C. neoformans با میانگین هاله عدم رشد 58/0±0/23 میلیمتر داشته است. همچنین بیشترین مقاومت قارچها به نانوکامپوزیت نقره / آهن در غلظت 150 میکروگرم بر میلیلیتر، مربوط به C. glabrata و C. albicans بود که کمترین میانگین منطقه مهار برابر با 58/0±19 میلیمتر را داشتند. غلظتهای متفاوت نانوکامپوزیت نقره / آهن (20، 40، 80 و 150 میکروگرم بر میلیلیتر) روی همه قارچهای به کار برده شده اثر مهاری داشته، در حالی که قارچ F. semitectum در برابر آنتیبیوتیک شاهد آمفوتریسین بیمقاومت نشان داد؛ بنابراین ما دریافتیم که نانو کامپوزیت نقره / آهن سنتزشده با عصاره زولنگ دارای فعالیت ضدقارچی بالاست.
بحث
همانطور که مطالعات نشان داده، برای تأیید نانوذرات، از روشهای مشخصهیابی نانوذرات استفاده میکنند. به همین دلیل ما از روشهای UV ،XRD و FESEM برای تأیید سنتز نانوکامپوزیت نقره / آهن استفاده کردیم. طیفسنجی UV-Visیکی از اولین روشها برای آنالیز نانوکامپوزیت نقره / آهن است. احیای یونهای فلزی به نانوکامپوزیت به وسیله اسپکتروفتومتر مرئی فرابنفش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشاندهنده یک ماکزیمم جذبی در ناحیه 425 نانومتر بود که متعلق به نانوذرات نقره است. این پیک نشاندهنده احیای یونهای نقره با استفاده از عصاره زولنگ است. وجود پیک نانوذرات نقره در طول موج 425 نانومتر با نتایج حاصل از پژوهش نصر و همکاران و همچنین موترامان و همکاران مشابه است [13، 14].
نتایج آنالیز XRD در این آزمایش نشان داد که حضور همه پیکها با نمونه استاندارد نانوکریستالهای آهن و نقره کاملاً همخوانی دارد و صحت سنتز نانوکامپوزیت نقره / آهن را برای ما اثبات کرده است و نتایج آنالیز XRD در این آزمایش با نتایج کولکارانی و همکاران در سال 2017 و عطارد و همکاران در سال 2016 کاملاً همخوانی داشت. همانطور که در تصویر شماره 2 نشان داده شد تیزی پیکها گویای ویژگی کریستالی نانو سنتزشده است [15، 16]. نتایج بهدستآمده از طیف FESEM در پژوهش حاضر نشان میدهد که نانوکامپوزیت نقره / آهن دارای اندازه بین 3/26 تا 6/42 نانومتر و میانگین سایز در حدود 2/34 نانومتر و کروی شکل است. نانو آهن سنتزشده از عصاره Platanus orientalis توسط دوی و همکاران در سال 2019 دارای شکل کروی و میانگین سایز 38 نانومتر بود [17]. همچنین نانوکامپوزیت نقره / آهن سنتزشده از عصاره Platanus orientalis توسط سجادی و همکاران درسال 2017 دارای شکل کروی و سایز 60 نانومتر بود [18]. نتایج حاصل از FESEM در این آزمایش با نتایج محققان نامبردهشده مطابقت خوبی داشت.
نانوذرات با فعالیت ضدمیکروبی به خصوص نانوذرات فلزی به عنوان کلاس جدیدی از مواد بیوپزشکی بهویژه افزایش سطح بهداشت عمومی درزندگی روزمره ظهور پیدا کردهاند [19]. برای افزایش خاصیت ضدمیکروبی نانوذرات، میتوان از ترکیب دو نانوذره با یکدیگر بهره جست. ترکیب نانوذرات در صورت انتخاب صحیح آنها میتواند فوایدی چون استفاده از غلظتهای پایینتر نانوذرات در حالت ترکیبی (نانوکامپوزیت) نسبت به نانوذرات در حالت منفرد و درنتیجه کاهش مقدار مهارکنندگی آنها و جلوگیری از بروز مقاومت میکروبی به هریک از نانوذرات (عوامل ضدمیکروبی) در حالت منفرد داشته باشد [20]. در این راستا، برخی مطالعات نشان دادهاند نانوذرات نقره در ترکیب با برخی نانوذرات مرسوم جهت کنترل عوامل میکروبی، دارای خاصیت سینرژیتی بوده و کارایی حالت ترکیبی آنها از حالت منفرد هریک از آنها بیشتر میشود. به طور کلی، خاصیت سینرژیتی ترکیب نانوذرات میتواند نیاز به غلظتهای بالای عوامل ضدمیکروبی در جهت کنترل رشد میکروارگانیسمها را کاهش دهد و درنتیجه عوارض جانبی استفاده از دُزهای بالای آنها نیز کاهش مییابد [21].
مطالعات نشان داده C. neoformans یک پاتوژن مهم انسانی و فرصتطلب است که در بیماران مبتلا به ایدز باعث آسیب به سیستم عصبی مرکزی و ایجاد مننگوآنسفالیت شده که در صورت عدم درمان بهموقع باعث مرگ فرد میشود [22].
قارچ C.albicans میتواند در دستگاه گوارش، مخاط دهان و واژن حضور داشته باشد. این قارچ میتواند باعث عفونت کاندیدیازیس در انسان شده و به عنوان مهمترین علت مرگومیر در بیماران مبتلا به ایدز، سرطان و پیوند مغز استخوان مطرح شود [15].
افزایش مقاومت دارویی در بین گونههای Candida تهدیدی نوظهور برای بیماران بوده و در میان بیماران سرطانی، یکی از رایجترین گونههای کاندیدا، C. glabrata است که باعث مقاومت دارویی به داروهای مولتی آزول، اکینوکاندین و مقاومت چنددارویی میشود (مقاومت در برابر حداقل دو کلاس داروی ضد قارچ) [23]. قارچ P. oryzae عامل ایجادکننده بیماری بلاست برنج بوده که منجر به کاهش 30درصدی عملکرد در سراسر جهان میشود [24].
قارچ Fusarium، باعث میکوزهای فرصتطلبانه در انسان میشوند. بیشتر بیماریهای Fusarium از طریق خاک منتقل میشوند [25]. به طور معمول، F. thapsinum به عنوان پاتوژن سورگوم در نظر گرفته میشود، اما از موز، بادام زمینی، ذرت و علفهای بومی نیز جداسازی شده است [26]. بنابراین با توجه مطالب گفتهشده مهار رشد قارچهای موردبررسی بهخصوص پیدا کردن ترکیبی که روی چندین قارچ به طور همزمان تأثیر داشته باشد مهم است که نانوکامپوزیت نقره / آهن سنتزشده این ویژگی منحصر به فرد را داشته است.
کولکارانی و همکاران در سال 2017 دریافتند که نانوذرات Fe2O3 در غلظت 100 میکروگرم بر میلیلیتر مهار خوبی علیه C.albicans دارند، در حالی که در این آزمایش نانوکامپوزیت Ag/Fe2O3 مهار بسیار خوبی در غلظت 60 میکروگرم بر میلیلیتر روی این قارچ نشان داده است [15].
در تحقیق حاضر آنتیبیوتیک آمفوتریسین بی احتمالاً به علت وجود ژن مقاومت به آنتیبیوتیک مذکور در قارچ F. semitectum قادر به مهار آن نبوده، در حالیکه نانوکامپوزیت سنتزشده توانست رشد این قارچ را مهار کند. این مطالعه اولین گزارش از فعالیتهای ضدقارچی نانوکامپوزیت Ag/Fe3O4 سنتزشده با عصاره زولنگ است. همچنین، نتایج ما مطابقت خوبی با نتایج نشان دادهشده اثر ضدقارچی AgNPs از عصارهی بذر Syzygium cumini در برابر چهار پاتوژن مختلف C. albicans ،C. tropicalis ،C. parapsilosis و C. neoformans دارد [5].
نانوکامپوزیت نقره / آهن، پتانسیل بسیار خوبی در تهیه داروهای مورد استفاده در برابر بیماریهای قارچی دارد. مکانیسم ضدقارچی نانوکامپوزیت موردمطالعه، احتمالاً به دلیل تعامل مستقیم بین نانوکامپوزیت Ag/Fe3O4 و سطوح سلولی است که بر نفوذپذیری غشا در جایی که یونهای آهن و نقره وارد میشوند تأثیر میگذارد و باعث ایجاد استرس اکسیداتیو در سلولهای قارچی میشود. تولید گونههای اکسیژن فعال از نانوکامپوزیت Ag/Fe3O4، قادر به واکنش شیمیایی با گروههای عملکردی آلی کیتین و سایر پلیساکاریدها بر روی دیوارههای سلولی قارچها هستند، درنتیجه منجر به مهار رشد سلول و درنهایت مرگ سلولی میشوند [17]. همچنین نانوکامپوزیت سنتزشده، میتواند به عنوان عامل ضدقارچی برای استفاده تجاری در زمینه کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد. چنین مطالعاتی توانایی ایجاد فرمولاسیونهای خوب قارچکش با داشتن ذرات نانو را دارد.
به طور کلی، با توجه به تفاوتهایی که در نتایج تحقیقات مختلف روی مهارکنندگی نانوذرات روی میکروبها وجود دارد، مهارکنندگی نانوذرات روی میکروبها، احتمالاً تحت تأثیر عواملی از جمله اندازه، غلظت نانوذرات و نوع ترکیبات احیاکننده نانو موجود در عصاره، قرار دارند.
نتیجهگیری
نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که عصاره گیاه زولنگ دارای پتانسیل احیاکنندگی آهن و نقره و قادر به سنتز نانوکامپوزیت Ag/Fe3O4 است که توسط روشهای مختلف سنتز نانو کمپوزیت تأیید شد. همچنین در سالهای اخیر توجه به سمت تولید داروهایی که بتواند رشد چندین نوع قارچ را کنترل کند تمرکز یافته که خوشبختانه نانو کامپوزیت سنتزی اثر مهاری روی رشد تمام قارچهای موردمطالعه داشته و حتی در یک مورد آنتیبیوتیک استاندارد نتوانسته اثر مهاری داشته باشد؛ در حالیکه نانو کامپوزیت سنتزی اثر مهاری داشت. از جمله مزیتهای این روش سنتز را میتوان استفاده از عصاره گیاهی برای سنتز نانو کامپوزیت دانست که به عنوان روش سبز مطرح است و دارای مزایایی از جمله زیست سازگاری، مقرون به صرفه بودن و اجتناب از حضور حلالهای سمی است. به طور کلی نانوکامپوزیت نقره / آهن سنتزشده با عصاره گیاه زولنگ، دارای خاصیت ضدقارچی است و میتواند در تحقیقات نیمهصنعتی به عنوان یک کاندیدای مناسب برای تولید یک ترکیب ضدقارچی جدید مورد بررسی قرار گیرد.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
کمیته اخلاق دانشگاه تخصصی فناوریهای نوین آمل این مقاله را تأیید کرده است (کد اخلاق: IR.AUSMT.REC.1400.10).
حامی مالی
این مقاله مستخرج از پایاننامه کارشناسی ارشد نویسنده دوم در گروه زیست فناوری میکروبی، دانشکده زیست فناوری، دانشگاه تخصصی فناوریهای نوین آمل بوده است. معاونت پژوهشی دانشگاه تخصصی فناوریهای نوین آمل حامی مالی این پژوهش بوده است.
مشارکت نویسندگان
طراحی آزمایش و نوشتن مقاله: مجتبی رنجبر؛ آنالیز آماری و ویرایش: مصطفی گواهی؛ انجام آزمایشات: زهرا دهقان.
تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان این مقاله تعارض منافع ندارد.
تشکر و قدردانی
نویسندگان از معاونت پژوهشی دانشگاه تخصصی فناوریهای نوین آمل به دلیل حمایت مالی این پژوهش تشکر و قدردانی میکنند.
نوع مطالعه: مقاله پژوهشي |
موضوع مقاله:
علوم پایه
دریافت: 1399/9/24 | پذیرش: 1399/12/29 | انتشار: 1400/1/10
دریافت: 1399/9/24 | پذیرش: 1399/12/29 | انتشار: 1400/1/10
فهرست منابع
1. Prakash P, Gnanaprakasam P, Emmanuel R, Arokiyaraj S, Saravanan M. Green synthesis of silver nanoparticles from leaf extract of Mimusops elengi, Linn. for enhanced antibacterial activity against multi drug resistant clinical isolates. Colloids Surf B Biointerfaces. 2013; 108:255-9. [DOI:10.1016/j.colsurfb.2013.03.017] [PMID] [DOI:10.1016/j.colsurfb.2013.03.017]
2. Maity D, Mollick MM, Mondal D, Bhowmick B, Bain MK, Bankura K, et al. Synthesis of methylcellulose-silver nanocomposite and investigation of mechanical and antimicrobial properties. Carbohydr Polym. 2012; 90(4):1818-25. [DOI:10.1016/j.carbpol.2012.07.082] [PMID] [DOI:10.1016/j.carbpol.2012.07.082]
3. Feng QL, Wu J, Chen GQ, Cui FZ, Kim TN, Kim JO. A mechanistic study of the antibacterial effect of silver ions on Escherichia coli and Staphylococcus aureus. J Biomed Mater Res. 2000; 52(4):662-8. [DOI:10.1002/1097-4636(20001215)52:43.0.CO;2-3]
https://doi.org/10.1002/1097-4636(20001215)52:4<662::AID-JBM10>3.0.CO;2-3 [DOI:10.1002/1097-4636(20001215)52:43.0.CO;2-3]
4. Parashar UK, Saxena PS, Srivastava A. Bioinspired synthesis of silver nanoparticles. Dig J Nanomater Bios. 2009; 4(1):159-66. https://www.semanticscholar.org/paper/BIOINSPIRED-SYNTHESIS-OF-SILVER-NANOPARTICLES-Parashar-Saxena/055506648e99e562d7b5c3d2119dadae379e6534
5. Jalal M, Azam Ansari MA, Alzohairy MA, Ali SG, Khan HM, Almatroudi A, et al. Anticandidal activity of biosynthesized silver nanoparticles: Effect on growth, cell morphology, and key virulence attributes of Candida species. Int J Nanomed. 2019; 14:4667-79. [DOI:10.2147/IJN.S210449] [PMID] [PMCID] [DOI:10.2147/IJN.S210449]
6. Giri SK, Das NN, Pradhan GC. Synthesis and characterization of magnetite nanoparticles using waste iron ore tailings for adsorptive removal of dyes from aqueous solution. Colloids Surf A: Physicochem Eng Asp. 2011; 389(1-3):43-9. [DOI:10.1016/j.colsurfa.2011.08.052] [DOI:10.1016/j.colsurfa.2011.08.052]
7. Kumar A, Malik F, Bhushan S, Sethi VK, Shahi AK, Taneja SC, et al. An essential oil and its major constituent isointermedeol induce apoptosis by increased expression of mitochondrial cytochrome c and apical death receptors in human leukaemia HL-60 cells. Chem Biol Interact. 2008; 171(3):332-47. [DOI:10.1016/j.cbi.2007.10.003] [PMID] [DOI:10.1016/j.cbi.2007.10.003]
8. Pattanayak M, Nayak PL. Green synthesis and characterization of zero valent iron nanoparticles from the leaf extract of Azadirachta indica (Neem). World J Nanosci Nanotechnol. 2013; 2(1):6-9. [DOI:10.5829/idosi.wjnst.2013.2.1.21132]
9. Elumalai K, Velmurugan S. Green synthesis, characterization and antimicrobial activities of zinc oxide nanoparticles from the leaf extract of Azadirachta indica (L.). Appl Surf Sci. 2015; 345:329-36. [DOI:10.1016/j.apsusc.2015.03.176] [DOI:10.1016/j.apsusc.2015.03.176]
10. Khoshbakht K, Hammer K, Pistrick K. Eryngium caucasicum Trautv. cultivated as a vegetable in the Elburz Mountains (Northern Iran). Genet Resour Crop Ev. 2007; 54(2):445-8. [DOI:10.1007/s10722-006-9121-5] [DOI:10.1007/s10722-006-9121-5]
11. Ebrahimzadeh MA, Nabavi SF, Nabavi SM. Antioxidant activity of leaves and inflorescence of Eryngium caucasicum Trautv at flowering stage. Pharmacogn Res. 2009; 1(6):435-9. http://www.phcogres.com/text.asp?2009/1/6/435/58040
12. Dehghan Z, Ranjbar M, Govahi M. [Green synthesis of Ag/Fe3O4 nanocomposite using Euphorbia peplus Linn leaf extract and evaluation of its catalytic activity (Persian)]. Paper presented at: The International Conference on Medicinal Plant Organic Farming, Natural and Medicinal Materials. 13 March 2019; Amol University of Special Modern Technologies, Iran.https://civilica.com/doc/899425/
13. Nasar MQ, Khalil AT, Ali M, Shah M, Ayaz M, Shinwari ZK. Phytochemical analysis, Ephedra Procera CA Mey. Mediated green synthesis of silver nanoparticles, their cytotoxic and antimicrobial potentials. Medicina (Kaunas). 2019; 55(7):369. [DOI:10.3390/medicina55070369] [PMID] [PMCID] [DOI:10.3390/medicina55070369]
14. Muthuraman MS, Nithya S, Christena LR, Vadivel V, Subramanian NS, Anthony SP. Green synthesis of silver nanoparticles using Nardostachys jatamansi and evaluation of its anti-biofilm effect against classical colonizers. Microb Pathog. 2019; 126:1-5. [DOI:10.1016/j.micpath.2018.10.024] [PMID] [DOI:10.1016/j.micpath.2018.10.024]
15. Kulkarni S, Jadhav M, Raikar P, Barretto DA, Vootla SK, Raikar US. Green synthesized multifunctional Ag@ Fe2O3 nanocomposites for effective antibacterial, antifungal and anticancer properties. New J Chem. 2017; 41(17):9513-20. [DOI:10.1039/C7NJ01849E] [DOI:10.1039/C7NJ01849E]
16. Atarod M, Nasrollahzadeh M, Sajadi SM. Green synthesis of Pd/RGO/Fe3O4 nanocomposite using Withania coagulans leaf extract and its application as magnetically separable and reusable catalyst for the reduction of 4-nitrophenol. J Colloid Interface Sci. 2016; 465:249-58. [DOI:10.1016/j.jcis.2015.11.060] [PMID] [DOI:10.1016/j.jcis.2015.11.060]
17. Devi HS, Boda MA, Shah MA, Parveen S, Wani AH. Green synthesis of iron oxide nanoparticles using Platanus orientalis leaf extract for antifungal activity. Green Process Synth. 2019; 8(1):38-45. [DOI:10.1515/gps-2017-0145] [DOI:10.1515/gps-2017-0145]
18. Sajjadi M, Nasrollahzadeh M, Sajadi SM. Green synthesis of Ag/Fe3O4 nanocomposite using Euphorbia peplus Linn leaf extract and evaluation of its catalytic activity. J Colloid Interface Sci. 2017; 497:1-3. [DOI:10.1016/j.jcis.2017.02.037] [PMID] [DOI:10.1016/j.jcis.2017.02.037]
19. Zhang X, Yan S, Tyagi RD, Surampalli RY. Synthesis of nanoparticles by microorganisms and their application in enhancing microbiological reaction rates. Chemosphere. 2011; 82(4):489-94. [DOI:10.1016/j.chemosphere.2010.10.023] [PMID] [DOI:10.1016/j.chemosphere.2010.10.023]
20. Ruden S, Hilpert K, Berditsch M, Wadhwani P, Ulrich AS. Synergistic interaction between silver nanoparticles and membrane-permeabilizing antimicrobial peptides. Antimicrob Agents Chemother. 2009; 53(8):3538-40. [DOI:10.1128/AAC.01106-08] [PMID] [PMCID] [DOI:10.1128/AAC.01106-08]
21. Jafari A, Ghane M, Arastoo S. Synergistic antibacterial effects of nano zinc oxide combined with silver nanocrystales. Afr J Microbiol Res. 2011; 5(30):5465-73. [DOI:10.5897/AJMR11.392] [DOI:10.5897/AJMR11.392]
22. Nielsen K, Cox GM, Litvintseva AP, Mylonakis E, Malliaris SD, Benjamin DK, et al. Cryptococcus neoformans α strains preferentially disseminate to the central nervous system during coinfection. Infect Immun. 2005; 73(8):4922-33. [DOI:10.1128/IAI.73.8.4922-4933.2005] [PMID] [PMCID] [DOI:10.1128/IAI.73.8.4922-4933.2005]
23. Alexander BD, Johnson MD, Pfeiffer CD, Jiménez-Ortigosa C, Catania J, Booker R, et al. Increasing echinocandin resistance in Candida glabrata: clinical failure correlates with presence of FKS mutations and elevated minimum inhibitory concentrations Clin Infect Dis. 2013; 56(12):1724-32. [DOI:10.1093/cid/cit136] [PMID] [PMCID] [DOI:10.1093/cid/cit136]
24. Skamnioti P, Gurr SJ. Against the grain: Safeguarding rice from rice blast disease. Trends Biotechnol. 2009; 27(3):141-50. [DOI:10.1016/j.tibtech.2008.12.002] [PMID] [DOI:10.1016/j.tibtech.2008.12.002]
25. Suga H, Hyakumachi M. Genomics of phytopathogenic fusarium. Appl Mycol Biotechnol. 2004; 4:161-89. [DOI:10.1016/S1874-5334(04)80009-1] [DOI:10.1016/S1874-5334(04)80009-1]
26. Chang X, Li H, Naeem M, Wu X, Yong T, Song C, et al. Diversity of the seedborne fungi and pathogenicity of fusarium species associated with intercropped soybean. Pathogens. 2020; 9(7):531. [DOI:10.3390/pathogens9070531] [PMID] [PMCID] [DOI:10.3390/pathogens9070531]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
حق تالیف (کپی رایت) برای مولفان محفوظ است.
صاحب امتیاز: دانشگاه علوم پزشکی قم
ناشر: انتشارات دانشگاه علوم پزشکی قم
شاپا چاپی: 7799-1375
شاپا الکترونیک: 1375-2008
ایمیل مجله: journal@muq.ac.ir
j.muq.ac@gmail.com
