اثر نانوذرات اکسید نیکل بر روی میکروارگانیسم های آلوده کننده موجودات آبزی
الموضوعات :
عسل نعیم آبادی
1
,
مینا رمضانی
2
,
رامین محمدی آلوچه
3
1 - کارشناسی ارشد، گروه زیست شناسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - دانشیار، گروه زیست شناسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - استادیار، گروه زیست شناسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
الکلمات المفتاحية: نانوذرات, اکسید نیکل, سنتز هیدروترمال, استرپتوکوکوس اینیایی, آئروموناس هیدروفیلا, فوزاریوم سولانی,
ملخص المقالة :
ظهور فزاینده مقاومت آنتیبیوتیکی در میان گونههای رایج میکروارگانیسمها، جامعه علمی را به جستجوی عوامل ضد میکروبی جدید ترغیب کرده است. در این بین از نانوذرات فلزی به عنوان عوامل ضدمیكروبی بر علیه گونههاي باکتریایی متعددي استفاده شده است. هدف از این مطالعه سنتز نانوذرات اکسید نیکل به روش هیدروترمال و بررسی خواص ضد میکروبی آنها می باشد. نانوذرات اکسید نیکل به روش هیدروترمال سنتز شد و سپس آنالیزهایXRD ، EDX، SEM، FTIR، UV-vis جهت بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی این نانومواد انجام شد. فعالیت ضدمیکروبی و ضدقارچی آن بر علیه باکتری گرم مثبت استرپتوکوکوس اینیایی و باکتری گرم منفی آئروموناس هیدروفیلا و قارچ فوزاریوم سولانی به کمک آزمونهای MIC و MBC و چاهکگذاری بررسی گردید. سنتز بهینه نانوذرات اکسید نیکل در طول موج 190 نانومتر، با اتصالات و پیوندهای مناسب بین عناصر اکسیژن و نیکل، ساختار بلوری مشخص در اندازه بین 66 تا حدود 100 نانومتر و تقریباً کروی شکل با خلوص قابل قبول، انجام پذیرفت. با توجه به مقاومت آنتی بیوتیکی دو گونه استاندارد استرپتوکوکوس اینیایی و آئروموناس هیدروفیلا، MIC نانوذره برای گونه استرپتوکوکوس اینیایی 1024 میکروگرم در میلی لیتر و برای سوش گرم منفی آئروموناس هیدروفیلا، غلظت 4096 میکروگرم بر میلی لیتر مشخص گردید. مقادیر مربوط به MBC نانوذرات اکسید نیکل مشابه MIC آنها ارزیابی گردید.از طرفی ارزیابیهای مرتبط با فرآیند ضدقارچی نانوذرات اکسید نیکل حاکی از اثرات ضعیف این ترکیب علیه قارچ فوزاریوم سولانی بود. از این مطالعه نتیجه شد با توجه به اینکه باکتریهای استرپتوکوکوس اینیایی و آئروموناس هیدروفیلا و قارچ فوزاریوم سولانی بعضاً در محیطهای آبی و موجودات زنده ساکن این محیطها ایجاد آلودگی و بیماری مینمایند، نتایج این پژوهش می تواند جالب توجه باشد اما می بایست مطالعات بیشتر، گسترده تر و تخصصی تر همراه با ارزیابی در شرایط طبیعی بدن (in vivo) در این خصوص صورت گیرد.
Agnew, W. and Barnes, A.C. (2007) ‘Streptococcus iniae: an aquatic pathogen of global veterinary significance and a challenging candidate for reliable vaccination’, Veterinary microbiology, 122(1–2), pp. 1–15.
Al-Shawi, S.G. et al. (2021) ‘Synthesis of NiO nanoparticles and sulfur, and nitrogen co doped-graphene quantum dots/nio nanocomposites for antibacterial application’, Journal of Nanostructures, 11(1), pp. 181–188.
Alam, M.W. et al. (2023) ‘Effect of Mo doping in NiO nanoparticles for structural modification and its efficiency for antioxidant, antibacterial applications’, Scientific reports, 13(1), p. 1328.
Ali, A.A. et al. (2019) ‘Fabrication of solar cells using novel micro-and nano-complexes of triazole schiff base derivatives’, Journal of Southwest Jiaotong University, 54(6).
Athanassiadis, B. et al. (2009) ‘An in vitro study of the antimicrobial activity of some endodontic medicaments and their bases using an agar well diffusion assay’, Australian dental journal, 54(2), pp. 141–146.
Deshpande, M.P. et al. (2016) ‘Structural, thermal and optical properties of nickel oxide (NiO) nanoparticles synthesized by chemical precipitation method’, Advanced Materials Research, 1141, pp. 65–71.
Galdiero, S. et al. (2015) ‘Antimicrobial peptides as an opportunity against bacterial diseases’, Current Medicinal Chemistry, 22(14), pp. 1665–1677.
Ghetas, H.A. et al. (2022) ‘Antimicrobial activity of chemically and biologically synthesized silver nanoparticles against some fish pathogens’, Saudi Journal of Biological Sciences, 29(3), pp. 1298–1305.
Gomaji Chaudhary, R. et al. (2015) ‘Synthesis of nickel nanoparticles: Microscopic investigation, an efficient catalyst and effective antibacterial activity’, Advanced Materials Letters, 6(11), pp. 990–998.
Ilbeigi, G., Kariminik, A. and Moshafi, M.H. (2019) ‘The antibacterial activities of NiO nanoparticles against some gram-positive and gram-negative bacterial strains’, International Journal of Basic Science in Medicine, 4(2), pp. 69–74.
Imran Din, M. and Rani, A. (2016) ‘Recent advances in the synthesis and stabilization of nickel and nickel oxide nanoparticles: a green adeptness’, International journal of analytical chemistry, 2016.
Isticato, R. and Ricca, E. (2016) ‘Spore surface display’, The Bacterial Spore: From Molecules to Systems, pp. 349–366.
Javadi, M., Mohammadzadeh, H. and Aghaeinejad-Meybodi, A. (2023) ‘Structural characterization, lattice features, and optical, and magnetic properties of Ni-Cr oxide nanocomposite’.
Javan, H. et al. (2020) ‘Nickel nanoparticles decorated on carbon quantum dots as a novel non-platinum catalyst for methanol oxidation; a green, low-cost, electrochemically-synthesized electrocatalyst’, Chemical Engineering Science, 217, p. 115534.
Kaskhedikar, M. and Chhabra, D. (2010) ‘Multiple drug resistance in Aeromonas hydrophila isolates of fish’, Food Microbiol, 28, pp. 157–168.
Khashan, K.S. et al. (2016) ‘Synthesis, characterization and antibacterial activity of colloidal NiO nanoparticles.’, Pakistan journal of pharmaceutical sciences, 29(2).
Kim, J.S. et al. (2007) ‘Antimicrobial effects of silver nanoparticles’, Nanomedicine: Nanotechnology, biology and medicine, 3(1), pp. 95–101.
Magaye, R. and Zhao, J. (2012) ‘Recent progress in studies of metallic nickel and nickel-based nanoparticles’ genotoxicity and carcinogenicity’, Environmental toxicology and pharmacology, 34(3), pp. 644–650.
Makhlof, M.E.M. et al. (2022) ‘Suppression effect of Ulva lactuca selenium nanoparticles (USeNps) on HepG2 carcinoma cells resulting from degradation of epidermal growth factor receptor (EGFR) with an evaluation of its antiviral and antioxidant activities’, Applied Sciences, 12(22), p. 11546.
Mostafa Mahmoud, M. (2019) ‘Fusarium solani infection of red swamp crayfish (Procambarus clarkii)’, Assiut Veterinary Medical Journal, 65(161), pp. 50–59.
Nisar, P. et al. (2019) ‘Antimicrobial activities of biologically synthesized metal nanoparticles: an insight into the mechanism of action’, JBIC Journal of Biological Inorganic Chemistry, 24, pp. 929–941.
Puneeth, T.G. et al. (2022) ‘Large scale mortality in cultured Nile tilapia (Oreochromis niloticus): natural co-infection with Aeromonas hydrophila and Streptococcus iniae’, Iranian Journal of Veterinary Research, 23(3), p. 219.
Radzig, M.A. et al. (2013) ‘Antibacterial effects of silver nanoparticles on gram-negative bacteria: influence on the growth and biofilms formation, mechanisms of action’, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 102, pp. 300–306.
Rahaiee, S. et al. (2020) ‘Green synthesis, characterization, and biological activities of saffron leaf extract‐mediated zinc oxide nanoparticles: a sustainable approach to reuse an agricultural waste’, Applied Organometallic Chemistry, 34(8), p. e5705.
Ramírez-Meneses, E. et al. (2014) ‘Synthesis and electrochemical characterization of Ni nanoparticles by hydrazine reduction using hydroxyethyl cellulose as capping agent’, Electrochimica Acta, 127, pp. 228–238.
Rheima, A.M. et al. (2021) ‘Evaluation of anti-biofilm formation effect of nickel oxide nanoparticles (NiO-NPs) against methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA)’, International Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 17(4), pp. 221–230.
Rice, L.B. (2009) ‘The clinical consequences of antimicrobial resistance’, Current opinion in microbiology, 12(5), pp. 476–481.
Shaalan, M.I. et al. (2017) ‘In vitro assessment of the antimicrobial activity of silver and zinc oxide nanoparticles against fish pathogens’, Acta Veterinaria Scandinavica, 59, pp. 1–11.
Song, X. and Gao, L. (2008) ‘Facile synthesis and hierarchical assembly of hollow nickel oxide architectures bearing enhanced photocatalytic properties’, The Journal of Physical Chemistry C, 112(39), pp. 15299–15305.
Sood, S. et al. (2015) ‘Highly effective Fe-doped TiO2 nanoparticles photocatalysts for visible-light driven photocatalytic degradation of toxic organic compounds’, Journal of colloid and interface science, 450, pp. 213–223.
Swain, P. et al. (2014) ‘Antimicrobial activity of metal based nanoparticles against microbes associated with diseases in aquaculture’, World Journal of Microbiology and Biotechnology, 30, pp. 2491–2502.
Taheri, A., Ziaadini, M. and Gahramzei, M. (2020) ‘Antibacterial activity of zinc aluminate nanoparticles against foodborne pathogenic bacteria of E. coli and P. aeruginosa’, Food Hygiene, 10(2 (38), pp. 95–108.
Tran, T.T.B., Park, E.-J. and Son, J.-T. (2024) ‘Optimization of hydrothermal synthesis of nickel oxide with flower-like structure’, Korean Journal of Chemical Engineering, pp. 1–6.
Venkatachalapathy, M. et al. (2022) ‘Synthesis, morphological, structural, functional, optical and computational properties of nickel oxide nanoparticles using hydrothermal method’, Digest Journal of Nanomaterials & Biostructures (DJNB), 17(4).
Xing, K. et al. (2015) ‘Chitosan antimicrobial and eliciting properties for pest control in agriculture: a review’, Agronomy for Sustainable Development, 35, pp. 569–588.
Zarenezhad, E. et al. (2022) ‘Nickel nanoparticles: applications and antimicrobial role against methicillin-resistant Staphylococcus aureus infections’, Antibiotics, 11(9), p. 1208.
