تولید نانوذره نقره از گیاه چوچاق و بررسی اثر ضدباکتری آن بر روی باکتری استافیلوکوکوس اورئوس و اشرشیااکلای

محورهای موضوعی : نانوبیوتکنولوژی

زهرا خوشحال ¹ (دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه پیام نور، مشهد، ایران)
آتوسا وزیری ² (استادیار، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران)
راهله رهباریان ³ (استادیار، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران)

تاریخ دریافت : 1402/01/19 تاریخ پذیرش : 1402/05/05 تاریخ انتشار : 1401/12/05

کلید واژه: اثر ضد باکتریایی, سنتز سبز, نانوذره نقره, چوچاق,

چکیده مقاله :

زمینه: گسترش فناوری نانو، در دهه اخیر، دریچه جدید و منحصربه‌فردی را به روی علم گشوده است؛ که در بین آن‌ها، نانو ذرات نقره با توجه به خاصیت آنتی میکروبی که دارا می‌باشند جزء مهم‌ترین انواع نانو ذرات محسوب می‌شوند. برای تولید نانو ذرات نقره به روش سنتز سبز، روش‌های متفاوتی وجود دارد. استفاده از عصاره گیاهان برای تولید نانو ذرات نقره، روشی ارزان و مقرون‌به‌صرفه می‌باشد که به محیط‌زیست آسیبی نمی‌رساند.هدف: در این پژوهش به مطالعه بررسی فیتوشیمی گیاه و همچنین تولید نانو ذره نقره با استفاده از برگ گیاه چوچاق (Eryngium pulegium) پرداخته شد؛ همچنین اثر ضد باکتریایی نانو ذرات حاصل، بر روی دو باکتری اشرشیا اکلای و باکتری استافیلوکوکوس اورئوس بررسی شد.روش‌ها: ابتدا متابولیت های ثانویه شامل فنول، فلاونوئیدها، ترپنوئید و آلکالوئیدها مورد سنجش قرار گرفتند. سپس میزان فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره گیاه چوچاق با روش DPPH اندازه گیری شد و پس از تایید وجود خاصیت آنتی اکسیدانی و مقدار بالای متابولیت های ثانویه در گیاه مورد بررسی، سنتز نانوذره نقره به وسیله عصاره آبی گیاه چوچاق انجام شد و با روش اسپکتروفوتومتری و SEMو TEMوجود نانوذره تایید و ابعاد و شکل نانوذره مشخص گردید. سپس خاصیت ضدباکتریایی عصاره همراه با نانوذره بر روی دو گونه باکتری اشرشیا کلای و استافیلوکوکوس اورئوس مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته‌ها: آنالیز متابولیت های ثانویه در گیاه چوچاق نشان داد که ترکیبات اصلی ترپنوئیدی در عصاره چوچاق، شامل کورکومین، گاما 3 کارن و... وترکیبات آلکالوئیدی شامل بربامین، کوکسولین و ....است. نتایج مربوط به DPPH در گیاه چوچاق نشان داد که افزایش غلظت عصاره چوچاق، درصد مهار کنندگی رادیکال های آزاد را افزایش می دهد. بیشترین میزان مهارکنندگی به غلظت 60میلی مولار اختصاص یافت. آنالیز طیف سنجی Vis-UV و وجود پیک در370نانومتر حاکی از سنتز زیستی این نانو ذرات در عصاره چوچاق بود. شکل نانو ذرات کروی و میانگین اندازه آنها را حدود 20 نانومتر تعیین گردید. در بررسی اثر ضد باکتری نانو ذرات بیوسنتز شده با عصاره چوچاق ،حداقل غلظت ممانعت کنندگی(MIC) ،مربوط به محلول چوچاق 60میلی مولار بر روی باکتری استافیلوکوکوس اورئوس برابر5 و حداقل غلظت ممانعت کنندگی(MIC)، در محلول چوچاق 60 میلی مولار بر روی باکتری اشرشیا کلای برابر با 78/0 اندازه گیری شد.نتیجه گیری: عصاره گیاه چوچاق به دلیل داشتن خاصیت آنتی اکسیدانی و متابولیت های ثانویه فراوان، نقش احیاکنندگی و پایدارسازی نانو ذرات را ایفا می کند.در این پژوهش، نانو ذرات نقره توسط عصاره آبی گیاه چوچاق (Eryngium pulegium) سنتز شدند.

چکیده انگلیسی:

Background: The development of nanotechnology in the last decade has opened a new and unique window to science; Among them, silver nanoparticles are one of the most important types of nanoparticles due to their antimicrobial properties. There are different methods for producing silver nanoparticles by green synthesis. Using plant extracts to produce silver nanoparticles is a cheap and cost-effective method that does not harm the environment.Objective: In this research, the phytochemistry of the plant and the production of silver nanoparticles using the leaves of )Eryngium pulegium( were studied. Also, the antibacterial effect of the resulting nanoparticles was investigated on Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria.Methods: First, secondary metabolites including phenol, flavonoids, terpenoid and alkaloids were measured. Then, the amount of antioxidant activity of Chuchag) Eryngium pulegium) plant extract was measured by DPPH method and after confirming the presence of antioxidant property and high amount of secondary metabolites in the examined plant, the synthesis of silver nanoparticle was carried out by aqueous extract of Chuchag plant)Eryngium pulegium( and by spectrophotometry and SEM methods. TEM confirmed the presence of nanoparticles and determined the size and shape of nanoparticles. Then, the antibacterial property of the extract along with nanoparticles was evaluated on two species of bacteria, Escherichia coli and Staphylococcus aureus.Findings: The analysis of secondary metabolites in (Eryngium pulegium) plant showed that the main and indicative compounds in (Eryngium pulegium) essential oil include terpenoids curcumin, gamma-3 carne, beta gorgonen, alpha guain, gamma cadinene, alpha terpinen, etc. The results of LC.MS of alkaloids showed that Eryngium pulegium has 4 alkaloid compounds in order of highest concentration, berbamine, coxoline, balochistin and fikamin. The results related to DPPH in (Eryngium pulegium) plant showed that as the concentration of ( Eryngium pulegium) extract increased, its free radical inhibition percentage also increased, so it can be proved that Eryngium pulegium has free radical inhibitory properties. It also has antioxidant properties. Vis-UV spectroscopic analysis and the presence of a peak at 370 nm indicated the biosynthesis of these nanoparticles in (Eryngium pulegium) extract, and the SEM image determined the shape of the nanoparticles to be spherical and their average size around 20 nm. In the investigation of the antibacterial effect of nanoparticles biosynthesized with (Eryngium pulegium) extract against microbial bacteria, the nanoparticles showed a good antibacterial effect against the studied bacteria. In the MIC test on Staphylococcus aureus bacteria, the minimum inhibitory concentration in(Eryngium