آنالیز سنتز و فعالیت ضد باکتریایی نانو ذرات سلنیوم تولید شده توسط سودوموناس آلکالیژنز

الموضوعات :

مراحم آشنگرف ¹ (دانشیار، دانشگاه کردستان، دانشکده علوم پایه، گروه علوم زیستی، سنندج، ایران.)
سیده رویا حسینی ² (کارشناس ارشد، دانشگاه کردستان، دانشکده علوم پایه، گروه علوم زیستی، سنندج، ایران)

تاريخ الإرسال : 22 الجمعة , رجب, 1440 تاريخ التأكيد : 10 الأربعاء , صفر, 1441 تاريخ الإصدار : 25 الجمعة , ربيع الأول, 1441

الکلمات المفتاحية: بهینه سازی, فعالیت ضد باکتریایی, نانوسلنیوم, الگوی مقاومت, سودوموناس آلکالیژنز,

ملخص المقالة :

سابقه و هدف: نانوذرات سلنیوم به دلیل ویژگی‌های منحصر به‌فرد فیزیکو شیمیایی و اپتوالکترونیک کاربردهای فراوان در زیست پزشکی، صنعت و محیط زیست دارند. هدف از این پژوهش، استفاده از باکتری‌های آب‌زی به منظور احیای اکسی آنیون سلنیت به نانوسلنیوم عنصری بود. مواد و روش‌ها: نانوذرات سلنیوم سنتز شده، به وسیله‌ آنالیزهای طیف سنجی و الکترومیکروگراف‌های تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی تعیین ویژگی شدند. کارایی فعالیت ضد میکروبی نانوذرات سنتز شده علیه برخی از باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی بیماری‌زای انسانی از طریق روش انتشار چاهک بر سطح آگار بررسی گردید. یافته‌ها: با استفاده از روش غنی سازی، 16 سویه‌ی باکتریایی مقاوم به یون سمی سلنیت در محیط کشت تریپتیک سوی براث/آگار حاوی 5 میلی مولار یون سلنیت جداسازی شدند. نتایج نشان داد که جدایه دریایی سودوموناس آلکالیژنز سویه SR5 توانایی احیای اکسی آنیون سلنیت به نانوذره‌ی سلنیوم را دارد. همچنین یافته ها نشان داد که نانوذرات سلنیوم برون سلولی با میانگین اندازه‌ 36 نانومتر در غلظت بهینه سلنیت ‌ 3 میلی مولار و غلظت بهینه بیومس ‌ 15 گرم در لیتر ، پس از 96 ساعت گرماگذاری در 25 درجه سلسیوس و دور rpm 200 در شکل استراحتی سلول تولید می‌شوند.نتیجه گیری: مطالعه اخیر اولین گزارش از سنتز برون سلولی نانوذرات سلنیوم عنصری توسط گونه باکتری سودوموناس آلکالیژنز است. همچنین نتایج نشان داد که نانوذرات زیستی تولید شده بر روی چهار سویه باکتری‌ بیماری زای تاثیر مهار کنندگی دارد.

المصادر:

1. Mane RS, Naushad M, Shirsat S, Kadam AS. Selenium nanostructures: microbial synthesis and
   applications. RSC Adv. 2015; 112: 1-9.
   2. Jain R, Gonzalez-Gil G, Singh V, van Hullebusch ED, Farges F, Lens PNL. Biogenic
   selenium nanoparticles: production, characterization and challenges. In: Kumar A, Govil NJ
   (eds) Nanobiotechnology. Studium Press LLC, USA. 2014; pp. 361-390.
   3. Torres K, Campos V, Leon C, Rojas S, Guez-Llamazares S, Gonza’lez M, Smith C, MA M.
   Biosynthesis of selenium nanoparticles by Pantoea agglomerans and their antioxidant
   activity. J Nanoparticle Res. 2012; 14: 1236.
   4. Shoeibi S, Mozdziak P, Golkar-Narenji A. Biogenesis of selenium nanoparticles using green
   chemistry. Top Curr Chem. 2017; 375: 88.
   5. Zonaro E, Lampis S, Turner RJ, Qazi SJS, Vallini G. Biogenic selenium and tellurium
   nanoparticles synthesized by environmental microbial isolates efficaciously inhibit bacterial
   planktonic cultures and biofilms. Front Microbiol. 2015; 6.
   6. Fernández-Llamosas H, Castro L, Blázquez ML, Díaz E, Carmona M. Speeding up
   bioproduction of selenium nanoparticles by using Vibrio natriegens as microbial factory. Sci
   Rep. 2017; 7: 16046.
   7. Wadhwani SA, Shedbalkar UU, Singh R, Chopade BA. Biogenic selenium nanoparticles:
   current status and future propects. Appl Microbiol Biotechnol. 2016; 100: 2555-2566.
   8. Zhang W, Chen Z, Liu H, Zhang L, Gao P, Li D. Biosynthesis and structural characteristics of
   selenium nanoparticles by Pseudomonas alcaliphila. Colloids Surf B: Biointerf. 2011; 88:
   196-201.
   9. Wang T, Yang L, Zhang B, Liu J. Extracellular biosynthesis and transformation of selenium
   nanoparticles and application in H2O2 biosensor. Colloids Surf. B : Biointerf. 2020; 2010(80):
   94-102.
   10. Shoeibi S, Mashreghi M. Biosynthesis of selenium nanoparticles using Enterococcus faecalis and
   evaluation of their antibacterial activities. J Trace Elem Med Biol. 2017; 39: 135-139.
   11. Fernández-Llamosas H, Castro L, Blázquez ML, Díaz E, Carmona M. Speeding up
   bioproduction of selenium nanoparticles by using Vibrio natriegens as microbial factory. Sci
   
   Rep. 2017; 7: 16046.
   12. Ashengroph M, Sahami-Soltani M. Antimicrobial effects of extracellular copper sulfide
   nanoparticles synthesized from Bacillus licheniformis. J Microbial World. 2019; 11(3):
   243-257 [In Persian].
   13. Washington JA, Sutter VL. Dilution susceptibility test: agar and macro-broth dilution
   procedures. In: Lennette EH, Balows A, Hausler JR, WJTruant J. editors. Manual of clinical
   microbiology, 3rd ed. Washington, DC: American Society for Microbiology, 1980; p.
   453-458.
   14. Ashengroph M, Nahvi I, Zarkesh-Esfahani H, Momenbeik F. Novel strain of Bacillus
   licheniformis SHL1 with potential converting ferulic acid into vanillic acid. Ann Microbiol.
   2012; 62(2): 553-558.
   15. Cowan ST, Steel KJ. Manual for the identification of medical bacteria, 3nd ed. London:
   Cambridge University Press. 1993.
   16. Weisburg WG, Barns SM, Pelletier DA, Lane DJ. 16S ribosomal DNA amplification for
   phylogenetic study. J Bacteriol. 1991; 173: 697-703.
   17. Tamura K, Stecher G, Peterson D, Filipski A, Kumar S. MEGA6: molecular evolutionary
   genetics analysis version 6.0. Mol Biol Evol. 2013; 30: 2725-2729
   18. Ashengroph M, Nahvi I, Zarkesh- Esfahani H, Momenbeik F. Conversion of isoeugenol to
   vanillin by Psychrobacter sp. strain CSW4. Appl Biochem Biotechnol. 2012; 166: 1-12.
   19. Dhanjal S, Cameotra S. Aerobic biogenesis of selenium nanospheres by Bacillus cereus
   isolated from coalmin soil. Microb Cell Factories. 2010; 9(52): 1-11.
   20. Ruangpan L, Tendencia EA. Laboratory manual of standardized methods for antimicrobial
   sensitivity tests for bacteria isolated from aquatic animals and environment. SEAFDEC,
   Tigbauan, Iloilo; 2004.
   21. Guthrie RD. Introduction to spectroscopy (Pavia, Donald; Lampman, Gary M, Kriz George S., Jr.)
   J Chem Educ. 1979; 56: A323.
   22. Thakkar KN, Mhatre SS, Rasesh Y, Parikh RY. Biological synthesis of metallic nanoparticles.
   Nanomedicine NBM. 2010; 6: 257-262.
   23. Srivastava N, Mukhopadhyay M. Biosynthesis and structural characterization of selenium
   nanoparticles mediated by Zooglea ramigera. Powder Technol. 2013; 244: 26-29.
   24. Baker S, Harini BP, Rakshith D, Satish S. Marine microbes: invisible nanofactories. J Pharm Res.
   2013; 6: 383-388.
   25. Manivasagan P, Nam SY, Oh J. Marine microorganisms as potential biofactories for synthesis of
   metallic nanoparticles. Crit Rev Microbiol. 2016; 42(6): 1007-1019.
   26. Cremonini E, Zonaro E, Donini M, Lampis S, Boaretti M, Dusi S, Melotti P, Lieo MM, Vallini G.
   Biogenic selenium nanoparticles: characterization, antimicrobial activity and effects on human
   dendritic cells and fibroblasts. Microb Biotechnol. 2016; 9(6): 758-771.