دوره 16، شماره 5 - ( مرداد 1401 )                   جلد 16 شماره 5 صفحات 377-366 | برگشت به فهرست نسخه ها

Ethics code: IR.IAU.VARAMIN.REC.1399.023


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Bakhti M, Baghbani-Arani F, Shishesaz P, Mahdavi-Ourtakand M. Antimicrobial Activity of Zinc Oxide Nanoparticles Synthesized Using Bunium Persicum Plant Extract. Qom Univ Med Sci J 2022; 16 (5) :366-377
URL: http://journal.muq.ac.ir/article-1-3430-fa.html
بختی مریم، باغبانی آرانی فهیمه، شیشه‌ساز پریسا، مهدوی اورتاکند معصومه. بررسی اثر ضدمیکروبی نانو ذرات اکسید روی سنتز‌شده توسط عصاره گیاه زیره کرمانی. مجله دانشگاه علوم پزشکی قم. 1401; 16 (5) :366-377

URL: http://journal.muq.ac.ir/article-1-3430-fa.html


1- گروه ژنتیک و بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، واحد ورامین-پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران
2- گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم زیستی، واحد ورامین-پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران. ، masumehmahdavi@gmail.com
متن کامل [PDF 4981 kb]   (439 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (1392 مشاهده)
متن کامل:   (369 مشاهده)
مقدمه
استفاده بی‌رویه از آنتی‌بیوتیک‌ها و داروهای شیمیایی برای درمان عفونت سبب مقاومت باکتری‌ها در برابر آن‌ها شده است. به همین دلیل، نیاز به یافتن داروهای جدید برای مقابله با بیماری‌ها ضروری است. داروهای شیمیایی علاوه‌بر اثرات درمانی محدود و کوتاه‌مدت غالباً با عوارض جانبی فراوانی همراه هستند. میکروارگانیسم‌های عامل عفونت‌های بیمارستانی به ‌دلیل مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌ها، مشکلات فراوانی برای بیماران و بخش درمان ایجاد کرده است [1]. یکی از راهکارهای امیدوارکننده برای غلبه ‌بر مقاومت‌های باکتریایی، استفاده از نانوذرات فلزی است. این نانوذرات به‌دلیل اندازه کوچک و درنتیجه بالابودن نسبت سطح به حجم، سطح تماس بالایی با محیط و میکروارگانیسم‌ها پیدا می‌کند. این مسئله می‌تواند به افزایش فعالیت بیولوژیک و شیمیایی آن‌ها منجر شود. همین امر موجب می‌شود که اثرات ضدمیکروبی نانوذرات فلزی در مقایسه با خود فلزات بسیار بالاتر باشد [2].
نانوذرات اکسیدروی یک ترکیب غیرسمی، زیست سازگار و پایدار نسبت‌به شرایط پردازش است. گزارشات حاکی از آن است که این ذرات، سمیت انتخابی بر باکتری‌ها دارند اما حداقل اثرات جانبی را بر سلول‌های انسانی و حیوانی نشان داده‌اند. این ذرات در صنعت دارویی به‌عنوان حامل دارویی، در بخش ترمیم دندان جهت تولید ترکیبات پرکننده با جلای بالا و نیز در محصولات آرایشی و بهداشتی به کار برده می‌شوند. همچنین مطالعات نشان‌دهنده فعالیت ضدمیکروبی این ذرات در مقابل پاتوژن‌های مربوط به مواد غذایی هستند [۳، ۴].
پیشرفت تکنولوژی به توسعه روش‌های دوست‌دار محیط‌زیست یا فرایندهای سبز در تولید محصولات منجر شده است. این مورد به‌ویژه در علوم نانوتکنولوژی به‌وضوح قابل‌مشاهده است. از منابع زیستی بسیاری ازجمله باکتری‌ها، جلبک‌ها، قارچ‌ها، گیاهان و محصولات آن‌ها می‌توانند در سنتز نانوذرات استفاده شوند. سنتز نانوذرات به‌وسیله مواد گیاهی از‌طریق احیای سریع یون‌های فلزی انجام می‌شود. احیای یون‌های فلزی توسط عصاره‌های گیاهی، سریع‌تر از هر سیستم زیستی دیگر صورت می‌گیرد و نانوذرات، فاقد ترکیبات مضر هستند [5].
سنتز سبز با استفاده از عصاره گیاهان به‌عنوان روش بسیار ساده و دوست‌دار محیط‌زیست به‌عنوان یک جایگزین برای روش‌های شیمیایی و فیزیکی آسان و مناسب از مزایای سنتز به‌روش‌های زیستی مطرح شده است. می‌توان به هزینه کمتر و اقتصادی‌بودن، سازگاری با محیط‌زیست و امکان تولید آسان در مقیاس بالا اشاره کرد [۶، ۷]. در این روش‌ها نیازی به استفاده از دما و فشار بالا نیست و همچنین نیازی به کشت سلول و مراحلی از این قبیل نیست. به همین دلیل استفاده از عصاره گیاهان به‌عنوان منابع پایدار دردسترس جهت تهیه نانوذرات فلزی زیست‌ِ سازگار توجه بسیاری از پژوهشگران را به‌خود معطوف کرده است [8]. از طرفی استفاده از گیاهان بومی ایران برای سنتز نانوذرات به‌دلیل سازگاری آن‌ها با شرایط اکولوژیک کشور حائز اهمیت است. گیاه زیره کرمانی با نام علمی (بونیوم پرسیکوم) از تیره چتریان،یکی از مهم‌ترین و ارزشمندترین گیاهان دارویی بومی ایران است که به‌صورت وحشی در مناطقی از ایران با آب‌وهوای خشک، مانند استان‌های کرمان، فارس، اصفهان و یزد می‌روید. ترکیبات مختلف در عصاره این گیاه وجود دارند شامل کومین آلدهید، گاما ترپینن، پاراسایمن و مواد مؤثره دیگری است که اغلب از ترکیبات ترپنی هستند و کاربردهای فراوانی به‌عنوان مواد آنتی‌باکتریال و آنتی‌اکسیدان دارند [۹، ۱۰]. هدف از این مطالعه، سنتز نانوذرات اکسید روی برای اولین‌بار توسط عصاره گیاه زیره کرمانی و بررسی اثر ضدمیکروبی نانوذرات سنتزشده علیه تعدادی از باکتری گرم مثبت و گرم منفی شایع بیماری‌زا (سویه‌های استاندارد استافیلوکوکوس اورئوس، باسیلوس سوبتیلیس، سالمونلا تیفی موریوم، انتروکوکوس فکالیس، اشرشیا کلی و سودوموناس آئروژینوزا بود).
روش بررسی
سنتز نانوذره اکسیدروی با استفاده از عصاره زیره کرمانی، ابتدا میوه گیاه زیره‌کرمانی در خرداد ماه سال 1399 از استان کرمان جمع‌آوری شد و نمونه‌ها توسط متخصص سیستماتیک گیاهی تأیید شد. سپس میوه‌های جمع‌آوری‌شده، در شرایط سایه و دمای محیط خشک شدند تا از هیدرولیز ترکیبات موجود در بذرها جلوگیری شود. جهت سنتز نانوذره اکسیدروی، 20 گرم از میوه گیاه زیره کرمانی با آب شست‌وشو داده شد. سپس توسط هاون خرد و با 200 میلی لیتر آب دیونیزه مخلوط شد و برای 10 دقیقه در دمای 70 درجه جوشانده شد. محلول حاوی عصاره را جدا کرده و اجازه داده شد تا رسیدن به دمای اتاق خنک شود. سپس محلول را از کاغذ صافی واتمن شماره 1 عبور داده تا فاقد هرگونه ذرات معلق باشد. سپس 22/0 گرم از استات‌روی دوآبه (Zn(CH3COO)2(H2O)2) را در 50 میلی‌لیتر آب دیونیزه حل نموده و استات روی دوآبه 02/0 مولار به‌دست‌آمده را به‌مدت 30 دقیقه روی هم‌زن مغناطیسی هم‌‌ زده شد.
1 میلی‌لیتر عصاره گیاهی (بدون ذرات جامد معلق) به این محلول اضافه کرده و به مدت 2 سـاعت دیگر هم ‌‌زده شد. سپس قطره‌قطره سود 02/0 مولار را به محلول اضافه شد؛ تاجایی‌که PH محلول حاصل به 12 برسد، ادامه یافت. رنگ مخلوط واکنش پس از 1 ساعت از زمان انکوباسیون تغییر کرد. هم‌ زدن این مخلوط 3 ساعت دیگر ادامه یافت. مشاهده رنگ زرد پس از زمان انکوباسیون، سنتز نانوذرات ZnO را تأیید کرد. نانوذرات ZnO با سانتریفیوژ سرعت 8000 دور در دقیقه در دمای 60 درجه سانتیگراد برای 15 دقیقه از مخلوط جدا و درآون با دمای 80 درجه سانتیگراد به‌ مدت 24 ساعت خشک شدند و درنهایت پودر سفیدرنگ حاصل جهت مطالعات بعدی در ویال‌های غیرقابل نفوذ نگهداری شدند [11، 12].
تعیین مشخصات نانوذرات اکسیدروی
برای تأیید ساختار و مورفولوژی نانوذرات تولیدشده از تکنیک‌های مختلفی ازجمله: میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه، پراش اشعه ایکس و زتاسایزر استفاده شد. از میکروسکوپ الکترونی روبشی‌ برای مطالعه ساختار کریستالی، مورفولوژی و اندازه نانوذرات اکسیدروی استفاده شد. تحلیل طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس با دتکتور ساخت شرکت آکسفورد انگلستان، برای تشخیص ترکیب عناصر موجود در نمونه در نقاط معینی از آن و با نقشه‌ای از توزیع عناصر با‌توجه‌به سطح تصویربرداری‌شده استفاده شد. تحلیل طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، ساختار شیمیایی و نوع گروه‌های عاملی نمونه‌ها را بررسی می‌کند. برای این تحلیل، 50 میلی‌گرم از نمونه در محدوده موج 400 تا cm-1 4000 مطالعه شد.
برای تعیین ترکیب شیمیایی، شناسایی فازها و تعیین سایز کریستالی نانوذرات سنتزشده، نمونه تهیه‌شده تحت آنالیز پراش پرتو ایکس قرار گرفت. پراش اشعه ایکس، امکان شناخت نوع ساختار کریستالوگرافی نانوذرات را فراهم می‌کند. در این بررسی، نانوذره سنتزشده با پوشش CuKa و زاویه θ2 در محدوده صفر تا 100 درجه ارزیابی شد. برای بررسی اندازه میانگین قطر نانوذرات سنتزشده از دستگاه زتا سایزر ساخت شرکت مال‌ورن استفاده شد که به‌خوبی قادر به اندازه‌گیری سایز ذرات است.
تعیین خاصیت ضد‌باکتریایی
بررسی اثر ضدمیکروبی نانوذرات سنتزشده به ‌روش دیسک دیفیوژن و میکرودایلوشن براث انجام شد. سویه‌های باکتریایی موردمطالعه انتروکوکوس فیکالیس، استافیلوکوکوس اورئوس، باسیلوس سوبتیلیس، سودوموناس آئروژینوزا، اشرشیا کلی، سالمونلا تیفی موریوم(تهیه‌شده از کلکسیون میکروبی ایران) بودند.

روش دیسک دیفیوژن
 در این روش از هر باکتری با غلظت نیم ‌مک‌فارلند، 100 میکرولیتر روی محیط مولرهینتون‌آگار کشت داده شد. برای هر باکتری، پلیت حاوی یک دیسک آغشته به 6 میکرولیتر از سوسپانسیون نانوذرات اکسیدروی سنتزشده استفاده شد. پس از گذشت 24 ساعت از انکوباسیون، قطر هاله عدم ‌رشد به‌عنوان شاخص خاصیت ضدباکتریایی نمونه‌ها اندازه‌گیری و ثبت شد. تمام آزمایش‌ها با 3 بار تکرار انجام و نتایج ثبت شد.
روش میکرو دایلوشن براث
 برای این منظور، ابتدا 100 میکرولیتر از رقت‌های 78/0تا1600 میکروگرم بر میلی‌لیتر از نانوذرات سنتزشده به ‌روش سریال دایلوشن تهیه و به یک ردیف از چاهک‌های میکروپلیت 96 خانه‌ای افزوده شد. سپس سوسپانسیون میکروبی از کشت 24 ساعته که با نیم‌مک ‌فارلند برابر شده بود، توسط محیط کشت مولر هینتون‌براث به‌میزان 100/1 جهت به‌ دست‌ آوردن غلظت cfu/ml 106×1 رقیق شد و 100 میکرولیتر از آن به هر چاهک افزوده شد. در این بررسی، یک چاهک به‌عنوان کنترل منفی (شاهد نانوذرات و محیط کشت) حاوی نانوذرات و محیط کشت بدون سوسپانسیون میکروبی، یک چاهک به‌منظور کنترل مثبت (شاهد باکتری) حاوی محیط کشت و سوسپانسیون میکروبی درنظرگرفته شد و حجم نهایی تمام چاهک‌ها 200 میکرولیتر شد. درنهایت میکروپلیت‌ها روی شیکر (rpm 250) به مدت 30 ثانیه قرار داده شد تا مخلوط کاملاً یکنواخت شود. سپس میکروپلیت‌ها در دمای C°37 به‌مدت 24 ساعت انکوبه شد. بعد از این مدت، در مقایسه با ردیف کنترل، وجود کدورت حاکی از رشد باکتری و شفافیت نشان‌دهنده عدم رشد باکتری است. اولین چاهک یا پایین‌ترین غلظتی که در آن هیچ‌گونه رشد باکتری مشاهده نشد و فاقد کدورت بود، به‌عنوان حداقل غلظت بازدارندگی تعیین شد. تمام مراحل برای 6 سویه مورد بررسی با 3 تکرار انجام شد.
یافته‌ها
تغییر رنگ محلول سنتزشده
 مشاهده تغییر رنگ تدریجی محلول واکنش به زرد، اولین مرحله در تأیید سنتز نانوذرات اکسیدروی است و درنهایت نانوذرات پس از سنتز به‌شکل پودری شیری رنگ در‌آمدند (تصویر شماره 1).


میکروسکوپ الکترونی روبشی
ویژگی‌های سطحی و سایز نانوذرات ZnO با میکروسکوپ الکترونی عبوری نشر میدان FE-SEM مجهز به آشکارساز تفکیک انرژی پرتو X مورد مطالعه قرار گرفت.
همان‌طور که در تصویر شماره 2 مشاهده می‌شود نانوذرات با بزرگ‌نمایی ۵۰ Kxبرابر نشان داده ‌شده است و به ‌شکل کروی تا چندوجهی هستند. پروفایل طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس نانوذرات ZnO در تصویر شماره 3 مربوط به بررسی عناصر تشکیل‌دهنده و خلوص محصول است. پیک‌های نشان‌داده‌شده بیان‌گر وجود تنها عناصر روی، اکسیژن و طلا در ساختار آن است. طلای به کار برده‌شده مربوط به آماده‌سازی نمونه برای تحلیل طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس و پوشش‌دهی پودر اکسیدروی بر روی نوارچسب‌های طلا برای انجام تحلیل‌های مربوطه است (تصویر شماره 3). مقدار عنصر روی موجود در نانوذرات سنتزشده 1/83 درصد و اکسیژن 9/16 درصد بود و نشان می‌دهد که نانوذرات سنتزشده خالص است و اثری از ناخالصی عناصر دیگر وجود ندارد.
اندازه میانگین قطر نانوذرات
 دستگاه آنالیز زتا سایزر به‌منظور اندازه‌گیری قطر نانوذرات در زاویه بازپراکنشی 90 درجه به کار برده‌می‌شود و مبتنی‌ بر روش تفرق دینامیکی نور است. این آنالیز نشان می‌دهد میانگین اندازه نانوذرات 100 نانومتر است (تصویر شماره 4).
پراش اشعه ایکس
درآنالیز پراش اشعه ایکس نانوذره با پوشش CU در محدوده صفر تا 100 درجه اندازه‌گیری شد. پیک‌های پراش در تصویر شماره 5 در زوایای پراش ْ8/31، ْ5/34، ْ3/36 ، ْ6/47 ، ْ5/56 ، ْ9/62 ، ْ9/67 و ْ1/69 بسیار قوی و پرشدت هستند و به‌ترتیب به صفحات بلوری (100)، (002)، (101)، (102)، (110)، (103) ، (112) و (201) ZnO با بلورینگی بالا نسبت‌داده می‌شود. همان‌طورکـه در تصویر شماره 5 مشـاهده می‌شود نانوذرات به‌دست‌آمده دارای ساختار کریستالی تک‌فاز بوده و هیچ پیکی مربوط به ناخالصی مشاهده نمی‌شود.
تحلیل طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه تحلیل ساختار نانوذرات با استفاده از طیف‌بینی FTIR در محدوده‌های 400 تا cm-1 4000 بررسی شد. در طیف‌های مادون‌قرمز هر پیک نشان‌دهنده میزان جذب در عدد موجی متناظر با آن است و توسط یک پیوند شیمیایی مشخص ایجاد می‌شود. این مطالعه طیف‌سنجی تأیید کرد که نانوذرات ZnO دارای توانایی اتصال قوی هستند. در تصویر شماره 6، پیک‌های ظاهرشده در اعداد موجی cm-1 492، cm-1 878، cm-1 1064،
cm-1 1387، cm-1 1615، cm-1 2926 و cm-1 3438 در طیف FTIR نانوذرات ZnO سنتزشده به روش سبز مشاهده شد که در ارتعاش کششی مربوط به ZnO در محدوده cm-1 492 یک پیک قوی وجود دارد که ارتعاشات مربوط به پیوند اکسیژن- فلز (Zn–O) را نشان می‌دهد. پیک مشاهده شده در cm-1 3428 مربوط به ارتعاش کششی OH است که به‌دلیل وجود این گروه‌ها روی نانوذرات سنتز شده است.


نتایج بررسی اثرضدمیکروبی به روش دیسک دیفیوژن، باکتری استافیلوکوکوس اوروئوس با بیشترین قطر هاله عدم رشد (30 میلی‌متر) را در برابر نانوذرات اکسیدروی، حساس‌ترین باکتری در برابر نانوذرات بود و باکتری سودوموناس آئروژینوزا با کمترین قطر هاله عدم رشد (15 میلی‌متر) مقاوم‌ترین باکتری در برابر نانوذرات سنتزشده بود (جدول شماره 1).
نتایج بررسی اثرضدمیکروبی به روش میکرودایلوشن براث، MIC نانوذرات اکسیدروی برای باکتری‌های موردبررسی بین 125/3 تا 25 میکروگرم بر میلی‌لیتر و روی همه باکتری‌ها، مؤثر گزارش شد. باکتری‌های گرم منفی اشرشیاکلی، سالمونلا تیفیموریوم و پسودوموناس آرئروژینوزا نسبت‌به سایر باکتری‌های مورد مطالعه مقاومت بیشتری نسبت‌به نانوذره اکسیدروی نشان دادند (جدول شماره 1).
بحث
روش بیولوژیک سنتزِ سبز نسبت‌به سایر روش‌های شیمیایی دارای مزیت‌هایی است که می‌توان به مقرون‌به‌صرفه‌بودن، افزایش مقدار تولید در سنتزهای با میزان بالا و دوست‌دار محیط‌زیست بودن اشاره کرد [12]. سنتز نانوذرات با استفاده از عصاره‌های گیاهی باعث حذف روش مشکل نگهداری کشت سلولی و کوتاهی زمان واکنش می‌شود. در این روش، مراحل سنتز کوتاه‌تر بوده و مزایایی نظیر کنترل بیشتر روی مراحل سنتز و پایداری بیشتر نانوذره را به همراه دارد [13]. بسیاری از گیاهان حاوی مقادیر زیادی از آنتی اکسیدان‌ها مانند ترکیبات فنلی و کاروتینوئیدها هستند که احیاکننده مناسبی برای سنتز نانوذرات محسوب می‌شوند [14، 15].
در تحقیق حاضر، برای اولین‌بار از عصاره میوه گیاه زیره ‌کرمانی، به‌عنوان یکی از گیاهان بومی ایران، برای سنتز نانوذرات اکسید روی استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که گیاه زیره ‌کرمانی حاوی ترکیباتی ازجمله کومین آلدهید، گاماترپینن، پاراسایمن [9، ۱۰] است و می‌تواند به‌عنوان عامل احیاکننده نانوذرات به‌خوبی مورداستفاده قرار گیرد. نانوذرات اکسیدروی سنتزشده قطر میانگین 100 نانومتر و شکل کروی تا چندوجهی داشتند که در تصویر میکروسکوپ الکترونی FE-SEM به‌صورت دوکی شکل تجمع یافته بودند. در مطالعه‌ای که توسط فخار و همکاران در سال 2019 برای سنتز سبز نانو ذرات اکسیدروی از عصاره آبی گیاه برگ‌بو صورت گرفت و نتایج پتانسیل L.nobilis را برای سنتز نانوذرات به روش ساده، سریع و دوست‌دار محیط‌زیست تأیید کرد [16].
کریمی و همکاران در سال 2018، مطالعه‌ای انجام دادند که در این مطالعه، سنتز نانوذرات اکسیدروی با استفاده از عصاره گیاه خوراکی-دارویی بن‌سرخبه‌روش سبز انجام شد. اندازه و مورفولوژی سنتزشده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی تعیین شد و مشخص گردید که شکل ذرات چندوجهی، گرد، و اندازه متوسط آن‌ها در حدود 30 نانومتر است [17].
اثر ضدمیکروبی نانوذرات اکسیدروی سنتزشده به روش دیسک دیفیوژن و میکرودایلوشن براث بررسی شد. بیشترین اثر ضد میکروبی نانوذرات علیه باکتری گرمِ مثبت استافیلوکوکوس اورئوس با قطر هاله عدم رشد 30 میلی‌متر و MIC 125/3 میکروگرم بر میلی‌لیتر گزارش شد و کمترین اثر ضدمیکروبی علیه باکتری‌های گرم منفی پسودوموناس آرئروژینوزا با قطر هاله عدم رشد 15 میلی‌متر و MIC 25 میکروگرم بر میلی‌لیتر به دست آمد. به‌طورکلی باکتری‌های گرم منفی، مقاومت بیشتری نسبت‌به نانوذره اکسیدروی نشان دادند.
تاکنون مطالعات زیادی در زمینه اثر ضدمیکروبی نانوذرات اکسیدروی انجام شده است؛ ازجمله مطالعه جهان‌پیمای ثابت و همکاران در سال 2022 اثرات ضدمیکروبی و ضدسرطانی نانوذرات اکسیدروی سنتزشده توسط عصاره گیاه آویشن‌ شیرازی
 را بررسی کردند. نتایج نشان داد نانوذرات ZnO با اندازه 35 تا 95 نانومتر در اجتماعات ستاره‌ای‌شکل سنتز شدند و MIC  نانوذرات اکسیدروی علیه باکتری‌های موردمطالعه بین 100 تا 200 میکروگرم بر میلی‌لیتر گزارش شد [18]. رفیعی و همکاران که در سال 2018 با استفاده از استات‌روی و عصاره برگ گیاه نانوذرات اکسیدروی را سنتز کردند. سایز نانوذرات سنتزشده در محدوده 30 تا 50 نانومتر قرار داشت. این نانوذرات روی باکتری‌های اشریشیاکلی، استافیلوکوکوس اورئوس، سودوموناس آئروژینوزا، باسیلوس سرئوس اثر ضدمیکروبی قابل‌توجهی نشان دادند [19].
رافی شارما و همکاران در سال 2016، اثر نانوذرات اکسیدروی علیه تعدادی از میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا از جمله کلبسیلا پونومونیه، اشرشیا کلی، استافیلوکوکوس اورئوس، سودوموناس آئروژینوزا، سالمونلا تیفی، باسیلوس سوبتیلیس را بررسی و مشاهده کردند که نانوذرات تأثیر کمتری بر باکتری‌های گرم منفی دارند [20].
نتایج این مطالعه با تحقیق حاضر همپوشانی دارد و نشان می‌دهد که باکتری‌های گرم مثبت نسبت به نانوذرات اکسیدروی حساس‌تر هستند. همچنین اختلاف در شکل و اندازه نانوذرات اکسیدروی سنتزشده در مطالعات مختلف می‌توان به عواملی چون غلظت عامل احیاکننده، فرایند واکنش، فرایند خنک‌سازی و تبلور و نوع گیاه مورد استفاده و ترکیبات موجود در عصاره گیاهی مرتبط دانست که از موضوعات جالب در مطالعات نانومواد است [21].
از مهم‌ترین مکانیسم‌های اثر ضدمیکروبی نانوذرات اکسیدروی می‌توان به القای استرس اکسیداتیو به دلیل تولید رادیکال‌های اکسیژن فعال، واکنش این رادیکال‌های اکسیژن فعال با دی‌ان‌ای، پروتئین‌ها و لیپیدها و درنتیجه، مرگ سلولی اشاره کرد. همچنین نانوذره اکسیدروی باعث از بین ‌رفتن آرایش غشا به دلیل تجمع نانوذرات در غشای باکتری و تجمع آن‌ها درون سلول، آزاد شدن یون‌های Zn که با اتصال به غشای میکروارگانیسم‌ها، سبب اعمال اثر ضدمیکروبی می‌شوند [22].
نتیجه‌گیری
در این پژوهش، روش ساده و قابل‌قبول سنتز سبز نانوذرات‌اکسید با استفاده از عصاره گیاه زیره‌کرمانی به‌عنوان عامل احیاکننده انجام گرفت. نتایج مطالعه حاضر کارایی عصاره گیاهی زیره کرمانی که بومی ایران است، در سنتز نانوذرات اکسیدروی را به‌خوبی نشان داد. نانوذرات سنتزشده از شکل و اندازه مناسبی برخوردار بودند. همچنین اثرات ضدباکتریایی این نانوذرات بر باکتری‌های مورد مطالعه تأیید شد. به ‌این‌ترتیب، گیاه زیره کرمانی می‌تواند به‌عنوان یک کاندیدای مناسب جهت سنتز نانوذرات موردتوجه قرار گیرد.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
این مقاله برگرفته از پایان‌نامه دانشجوی کارشناسی‌ارشد در دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین-پیشوا است. مورد تأیید کمیته اخلاق دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین-پیشوا بوده و شناسه مصوبه اخلاق در پژوهش آن IR.IAU.VARAMIN.REC.1399.023 است.
حامی مالی
این مقاله هیچ‌گونه کمک مالی از سازمانی‌های دولتی، خصوصی و غیرانتفاعی دریافت نکرده است.
 مشارکت نویسندگان
ایده و طراحی مطالعه: معصومه مهدوی اورتاکند؛ جمع‌آوری داده‌ها: مریم بختی و پریسا شیشه‌ساز؛ تحلیل و تفسیر داده‌ها: معصومه مهدوی اورتاکند و فهیمه باغبانی آرانی؛ نگارش مقاله: معصومه مهدوی اورتاکند؛ همه نویسندگان نتایج را بررسی و نسخه نهایی مقاله را تأیید کردند.
تعارض منافع
بنابر اظهارنظر نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
نوع مطالعه: مقاله پژوهشي | موضوع مقاله: میکروب شناسی
دریافت: 1400/12/25 | پذیرش: 1401/4/4 | انتشار: 1401/4/10

فهرست منابع
1. Pal S, Mondal S, Maity J, Mukherjee R. Synthesis and characterization of ZnO nanoparticles using Moringa oleifera leaf extract: Investigation of photocatalytic and antibacterial activity. Int J Nanosci Nanotechnol. 2018; 14(2):111-9. [Link]
2. Behzad F, Naghib SM, Tabatabaei SN, Zare Y, Rhee KY. An overview of the plant-mediated green synthesis of noble metal nanoparticles for antibacterial applications. J Ind Eng Chem. 2021; 94:92-104. [DOI:10.1016/j.jiec.2020.12.005] [DOI:10.1016/j.jiec.2020.12.005]
3. Mohammadbeigi P, Sodagar M, Mazandarani M, Hoseini SS. [An investigation of antibacterial activity of zno nanoparticle on streptoccocus iniae and escheria coli (Persian)]. Qom Univ Med Sci J. 2016; 10(5):55-63. [Link]
4. Behzad J, Sani AM. Antimicrobial effect of nanofluid including zinc oxide (ZnO) nanoparticle and trachyspermum copticum essential oils on food borne pathogens. Biotechnol Ind J 2016; 12(6): 1-9. [Link]
5. Jadoun S, Arif R, Jangid NK, Meena RK. Green synthesis of nanoparticles using plant extracts: A review. Environ Chem Lett. 2021; 19(1):355-74. [DOI:10.1007/s10311-020-01074-x] [DOI:10.1007/s10311-020-01074-x]
6. Mahdavi-Ourtakand M, Jafari P, Safaeijavan R. Antibacterial activity of biosynthesized silver nanoparticles from fruit extracts of Bunium persicum Boiss. Int J Bio-Inorg Hybr Nanomater. 2017; 6(4): 245-251. [Link]
7. Singh J, Dutta T, Kim KH, Rawat M, Samddar P, Kumar P. 'Green'synthesis of metals and their oxide nanoparticles: applications for environmental remediation. J nanobiotechnology. 2018; 16(1):1-24. [DOI:10.1186/s12951-018-0408-4] [PMID] [PMCID] [DOI:10.1186/s12951-018-0408-4]
8. Bandeira M, Giovanela M, Roesch-Ely M, Devine DM, da Silva Crespo J. Green synthesis of zinc oxide nanoparticles: A review of the synthesis methodology and mechanism of formation. Sustainable Chem Pharm. 2020; 15: 100223. [DOI:10.1016/j.scp.2020.100223] [DOI:10.1016/j.scp.2020.100223]
9. Taherkhani P, Noori N, Akhondzadeh Basti A, Gandomi H, Alimohammadi M. [Antimicrobial effects of kermanian black cumin (bunium persicum boiss.) essential oil in gouda cheese matrix (Persian)]. J. Med. Plants. 2015; 14(54):76-85. [Link]
10. Shahsavari N, Barzegar M, Sahari MA, Naghdibadi H. Antioxidant activity and chemical characterization of essential oil of Bunium persicum. Plant Foods Hum Nutr. 2008; 63(4):183-8.[DOI:10.1007/s11130-008-0091-y] [PMID] [DOI:10.1007/s11130-008-0091-y]
11. Sharmila G, Thirumarimurugan M, Muthukumaran C. Green synthesis of ZnO nanoparticles using Tecoma castanifolia leaf extract: Characterization and evaluation of its antioxidant, bactericidal and anticancer activities. Microchemical J. 2019; 1(145):578-87. [DOI:10.1016/j.microc.2018.11.022] [DOI:10.1016/j.microc.2018.11.022]
12. Abdelkhalek A, Al-Askar AA. Green synthesized ZnO nanoparticles mediated by Mentha spicata extract induce plant systemic resistance against Tobacco mosaic virus. Appl Sci. 2020; 23:10(15):5054. [DOI:10.3390/app10155054] [DOI:10.3390/app10155054]
13. Selim YA, Azb MA, Ragab I, HM Abd El-Azim M. Green synthesis of zinc oxide nanoparticles using aqueous extract of Deverra tortuosa and their cytotoxic activities. Sci Rep. 2020; 10(1):3445. [DOI:10.1038/s41598-020-60541-1] [PMID] [PMCID] [DOI:10.1038/s41598-020-60541-1]
14. Roy A, Bulut O, Some S, Mandal AK, Yilmaz MD. Green synthesis of silver nanoparticles: biomolecule-nanoparticle organizations targeting antimicrobial activity. RSC Adv. 2019; 9(5):2673-702. [DOI:10.1039/C8RA08982E] [PMID] [PMCID] [DOI:10.1039/C8RA08982E]
15. Marslin G, Siram K, Maqbool Q, Selvakesavan RK, Kruszka D, Kachlicki P, et al. Secondary metabolites in the green synthesis of metallic nanoparticles. Materials. 2018; 11(6):940. [DOI:10.3390/ma11060940] [PMID] [PMCID] [DOI:10.3390/ma11060940]
16. Fakhari S, Jamzad M and Kabiri Fard H. Green synthesis of zinc oxide nanoparticles: a comparison. Green Chemistry Letters and Reviews. 2019; 12(1):19-24. [DOI:10.1080/17518253.2018.1547925] [DOI:10.1080/17518253.2018.1547925]
17. Karimi N, Behbahani M, Mirzahosseini H, Dini G, Razmjou A. [Green synthesis of ZnO nanoparticles using extract of edible and medicinal plant (Allium jesdianum) (Persian)]. Razi J Med Sci. 2018; 25(9):1-7. [Link]
18. Jahan peymay sabet B, Mahdavi-Ourtakand M, Baghbani-Arani F. [Green synthesis of zinc oxide nanoparticles by Zataria multiflora extract and evaluation of its antimicrobial, cytotoxic and apoptotic effects on HT-29 cell line (Persian)]. Koomesh. 2022; 24 (3):388-96. [Link]
19. Rafiee B, Ghani S, Sadeghi D, Ahsani M. [Green synthesis of zinc oxide nanoparticles using eucalyptus mellidora leaf extract and evaluation of its antimicrobial effects (Persian)]. J Babol Uni Med Sci. 2018; 20(10):28-35. [Link]
20. Sharma N, Jandaik S, Kumar S. Synergistic activity of doped zinc oxide nanoparticles with antibiotics: ciprofloxacin, ampicillin, fluconazole and amphotericin B against pathogenic microorganisms. Anais da Academia Brasileira de Ciências. 2016; 88:1689-98. [DOI:10.1590/0001-3765201620150713] [PMID] [DOI:10.1590/0001-3765201620150713]
21. Li X L, Zhang F Q, Ma C, Deng Y, Wang Z F, Elingarami S, et al. Controllable synthesis of ZnO with various morphologies by hydrothermal method. J Nanosci. Nanotechno. 2012; 12(3): 2028-36. [DOI:10.1166/jnn.2012.5177] [PMID] [DOI:10.1166/jnn.2012.5177]
22. Hajipour MJ, Fromm KM, Ashkarran AA, de Aberasturi DJ, de Larramendi IR, Rojo T, et al. Antibacterial properties of nanoparticles. Trends in biotechnology. 2012; (10): 499-511.[DOI:10.1016/j.tibtech.2012.06.004] [PMID] [DOI:10.1016/j.tibtech.2012.06.004]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله دانشگاه علوم پزشکی قم می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق
© 2025 CC BY-NC 4.0 | Qom University of Medical Sciences Journal

Designed & Developed by : Yektaweb