مروری بر فعالیت سیتوتوکسیک، آنتی‌اکسیدانی و ضدمیکروبی نانو ذرات بیوسنتز شده توسط سیانوباکتری‌ها

الموضوعات : پاتوبیولوژی مقایسه ای

بهاره نوروزی ¹ , ملیکا ایدلخانی ² , امیر علی انوار ³

1 - گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم و فناوری های همگرا، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران،
2 - گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم و فناوری های همگرا، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران،
3 - گروه بهداشت مواد غذائی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران.

تاريخ الإرسال : 06 السبت , رجب, 1444 تاريخ التأكيد : 26 الإثنين , رمضان, 1444 تاريخ الإصدار : 02 الإثنين , ذو القعدة, 1444

الکلمات المفتاحية: سنتز سبز نانو ذرات, سیانوباکتری‌ها, ترکیبات زیست فعال,

ملخص المقالة :

ویژگی‌های خاص نانو ذرات مانند نسبت سطح به حجم بالا، اندازه ذرات همگن، پایداری بالا و سهولت تولید، موجب کاربرد فراوان آن‌ها در حوزه‌های مختلف داروسازی، دندانپزشکی، پزشکی، زیست‌شناسی و مهندسی مواد شده است. درواقع وجود بسیاری از باکتری‌های بیماری‌زا که خطرات بسیاری را در صنایع مختلف ازجمله تجهیزات پزشکی، دندانپزشکی، تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب ایجاد کرده‌اند، دلیل دیگری برای استفاده از نانو ذرات در محافظت از سلامت بشر است. در این میان، سنتز سبز نانو ذرات توسط سویه‌های مختلف سیانوباکتری‌ها، منجر به تولید نانو ذرات سازگاربامحیط‌زیست با خواص گوناگون بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی منحصربه‌فرد شده است. سیانوباکتری‌ها، همچنین دارای انواع ترکیبات زیست فعال مانند رنگدانه ها و آنزیم‌ها هستند که می‌توانند به‌عنوان عوامل احیاکننده و تثبیت‌کننده در فرایند تولید نانو ذرات، عمل کنند. علاوه بر آن با ترکیبات بیوشیمیایی منحصربه‌فرد خود که شامل چندین ترکیب فعال زیستی با فعالیت‌های دارو شناختی اثبات‌شده هستند و خواص آنتی باکتریال، ضد قارچ، ضد جلبک، ضدسرطان و فتوکاتالیستی بالقوه‌ای را نیز به همراه دارند. همین خواص باعث شده که سیانوباکتری‌ها، نه‌تنها به‌عنوان منابع طبیعی مفید قابل‌استفاده شوند، بلکه در پیشگیری و درمان بسیاری از بیماری‌ها نیز کارایی داشته باشند. اگرچه تاکنون پژوهش‌های زیادی درزمینه سنتز بیولوژیکی با استفاده از انواع میکروارگانیسم‌ها انجام‌شده است، مطالعات کم‌تری بر استفاده از سیانوباکتری‌ها در سنتز نانو ذرات متمرکزشده‌اند. مقاله حاضر به‌طور جامع، ویژگی‌ها و کاربردهای تجاری نانو ذرات سنتزشده توسط سیانوباکتری‌ها، در زمینه‌های مختلف و همچنین راهبردهای سمیت نانو ذرات در برابر سلول‌های زنده را موردبررسی قرار می‌دهد.

المصادر:

1. Al-Dhafri K, Ching CL. Phyto-synthesis of silver nanoparticles and its bioactivity response towards nosocomial bacterial pathogens. Biocatalysis and agricultural biotechnology. 2019;18:101075.


2. Nowruzi B, Sarvari G, Blanco S. The cosmetic application of cyanobacterial secondary metabolites. Algal Research. 2020;49:101959.


3. Bahareh N. Cyanobacteria Natural Products as Sources for Future Directions in Antibiotic Drug Discovery. In: Dr. Archana T, editor. Cyanobacteria - Recent Advances and New Perspectives. Rijeka: IntechOpen; 2022. p. Ch. 6.


4. Ghobashy RS, Elsheekh MM, Ismail GA, Gheda SF. Biosynthesis of metal nanoparticles using blue-green algae (Cyanobacteria) and their possible applications: Thesis Abstract. International Journal of Cancer and Biomedical Research. 2021;5:6-.


5. Hamida RS, Ali MA, Goda DA, Redhwan A. Anticandidal Potential of Two Cyanobacteria-Synthesized Silver Nanoparticles: Effects on Growth, Cell Morphology, and Key Virulence Attributes of Candida albicans. Pharmaceutics. 2021;13(10):1688.


6. Hanna AL, Hamouda HM, Goda HA, Sadik MW, Moghanm FS, Ghoneim AM, et al. Biosynthesis and Characterization of Silver Nanoparticles Produced by Phormidium ambiguum and Desertifilum tharense Cyanobacteria. Bioinorganic Chemistry and Applications. 2022;2022.


7. Ishiguro S, Gbore D, Calo G, Tamura M. A Potential Application of Algae as a Complementary/Integrative Therapy in Veterinary Medicine.


8. Kumarasamy R, Navyaka P, Haque E. Bioengineered Silver Nanoparticle from Spirulina platensis in attenuating biofilm mediated virulence in Vibrio parahemolyticus: An in vitro and in vivo Approach. International Journal of Pharmaceutical Investigation. 2020;10(4):486-91.


9. Mandhata CP, Sahoo CR, Padhy RN. Biomedical applications of biosynthesized gold nanoparticles from cyanobacteria: An overview. Biological Trace Element Research. 2022:1-21.


10. Ismail GA, El-Sheekh MM, Samy RM, Gheda SF. Antimicrobial, antioxidant, and antiviral activities of biosynthesized silver nanoparticles by phycobiliprotein crude extract of the cyanobacteria Spirulina platensis and Nostoc linckia. Bionanoscience. 2021;11:355-70.

11. Golizadeh Z, Nowruzi B, Falsafi S. Study of antimicrobial activity of biosynthesized nanoparticles via two different methods by freshwater cyanobacteria Nostoc sp. Biological Journal of Microorganism. 2022.


12. Roychoudhury P, Ghosh S, Pal R. Cyanobacteria mediated green synthesis of gold-silver nanoalloy. Journal of plant biochemistry and biotechnology. 2016;25(1):73-8.


13. Aziz M, Zaki A, Ahamad I, Fatma T. Silver Nanoparticle Synthesis from Cyanobacteria: Environmental and Biomedical Applications. Emerging Technologies for Nanoparticle Manufacturing: Springer; 2021. p. 461-72.


14. Younis NS, Mohamed ME, El Semary NA. Green Synthesis of Silver Nanoparticles by the Cyanobacteria Synechocystis sp.: Characterization, Antimicrobial and Diabetic Wound-Healing Actions. Marine Drugs. 2022;20(1):56.


15. Hamida RS, Abdelmeguid NE, Ali MA, Bin-Meferij MM, Khalil MI. Synthesis of silver nanoparticles using a novel cyanobacteria Desertifilum sp. extract: their antibacterial and cytotoxicity effects. International journal of nanomedicine. 2020;15:49.


16. Husain S, Sardar M, Fatma T. Screening of cyanobacterial extracts for synthesis of silver nanoparticles. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2015;31(8):1279-83.


17. Bruna T, Maldonado-Bravo F, Jara P, Caro N. Silver nanoparticles and their antibacterial applications. International Journal of Molecular Sciences. 2021;22(13):7202.


18. Hamouda RA, Hussein MH, Abo-Elmagd RA, Bawazir SS. Synthesis and biological characterization of silver nanoparticles derived from the cyanobacterium Oscillatoria limnetica. Scientific reports. 2019;9(1):1-17.


19. Ardelean AV, Moroşanu A-M, Ardelean I, Moisescu C, Cornea CP. Gold nanoparticles synthesis by green microalgae and the cyanobacterium synechocystis pcc 6803 in light and in darkness, and pollutants degradation by these nanoparticles in vitro.


20. Rahman A, Ismail A, Jumbianti D, Magdalena S, Sudrajat H. Synthesis of copper oxide nano particles by using Phormidium cyanobacterium. Indonesian Journal of Chemistry. 2009;9(3):355-60.