مطالعه فعالیت ضدمیکروبی نانوذرات بیوسنتزشده با دو روش متفاوت توسط سیانوباکتری آب شیرین nostoc sp.

مقدمه: امروزه تولید سبز نانوذرات نقره توسط سیانوباکتری‌ها به‌عنوان عوامل ضدمیکروبی، کاربرد عمده‌ای در صنایع پزشکی و درمانی دارد. در این مطالعه با توجه به اینکه تاکنون تحقیقی در زمینة بررسی توانمندی سیانوباکتری nostoc sp. آبزی متعلق به آب شیرین استان گلستان انجام نشده بود، سعی شد توانمندی این سویه در بیوسنتز نانوذرات نقره با انجام تکنیک‌های مختلف سنجیده شود.مواد و روش‏‏ها: پس از رشد و شناسایی مولکولی سیانوباکتری nostoc sp. در محیط کشت bg-110  در اتاقک رشد، از دو روش بیومس تر و جوشاندن برای تولید نانوذرات نقره استفاده شد. سپس با تلقیح بیومس تر در غلظت‌های 1، 2 و 3 میلی‌مولار نیترات نقره و مقایسه تغییر رنگ، پیک‌های طیف‌سنجی uv-vis و سنجش پایداری در زمان‌های 0، 12، 24 و 48 ساعت، کارآمدترین روش بیوسنتز نانوذره نقره انتخاب شد. علاوه بر آن، آنالیزهای دستگاهی طیف‌سنجی تبدیل رامان و فوریه به مادون قرمز (ftir)، پراکندگی نور دینامیکی (dls)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) به همراه سنجش خواص ضدمیکروبی با روش دیسک آنتی‌بیوگرام برای بهترین و پایدارترین روش تولید نانوذرات نقره انجام شدند.نتایج: از بین دو روش به‌کارگرفته‌شده در تولید نانوذرات نقره، با بررسی رنگ قهوه‌ای تیره و پیک قوی 420 نانومتر حاصل از طیف‌سنجی uv-vis، روش بیومس تر در غلظت 1 میلی‌مولار در زمان صفر نسبت به روش جوشاندن، بیشترین میزان جذب را داشت. نتایج حاصل از ftir، تولید موفق نانوذرات نقره را با استفاده از بیومس تر سیانوباکتری nostoc sp. در غلظت 1 میلی‌مولار نیترات نقره در زمان صفر به‌صورت یک روش ایمن و زیستی سریع، سازگار با محیط زیست، کم‌هزینه و منطبق با اصول شیمی سبز نشان دادند. همچنین، نتایج حاصل از ftir نشان دادند نانوذرات نقره بیوسنتزشده، پوشش پروتئینی داشتند که در احیای نانوذرات نقره و پایداری آنها نقش عمده‌ای دارند. نتایج حاصل از dls، اندازه نانوذرات تولیدی را 28 تا 50 نانومتر و میانگین اندازه نانوذرات نقره را 16.1 نانومتر مشخص کردند. نتایج حاصل از میکروسکوپ sem، اندازه نانوذرات تولیدی را 28 تا 50 نانومتر و از لحاظ مورفولوژی کروی تشخیص دادند. همچنین نتایج حاصل از آنالیز واریانس یک‌طرفه و آزمون توکی، قدرت ممانعت‌کنندگی چشمگیر نانوذرات نقره را در مقابل باکتری‌های staphylococcus aureus، e.coli و pseudomonas aeruginosa نشان دادند.بحث و نتیجه ‏گیری: استفاده از سیانوباکتری‌ nostoc sp. می‌تواند به‌عنوان یک سویه بالقوه در تولید نانوذرات نقره با خواص و کارایی منحصربه‌فرد برای کاربردهای مختلف در پزشکی، صنایع و غیره به کار آید.

a study of antimicrobial activity of biosynthesized nanoparticles via two different methods by freshwater cyanobacteria nostoc sp.

introduction: today, the production of green silver nanoparticles by cyanobacteria as antimicrobial agents is widely used in medical and therapeutic industries. in this study, considering that so far no study has been conducted to investigate the potency of cyanobacteria nostoc sp. as aquatic water belonging to the freshwater of golestan province, we decided to evaluate the potential of this strain in the biosynthesis of silver nanoparticles by performing different techniques.materials and methods: after the growth and molecular identification of cyanobacteria nostoc sp. in the bg-110 culture medium in the growth chamber, two wet biomass and boiling methods were used to produce silver nanoparticles. then, by inoculating wet biomass at concentrations of 1, 2, and 3 mm silver nitrate and comparing color change, uv-vis spectroscopy peaks, and measuring stability at 0, 12, 24, and 48 hours, the most efficient method of silver nanoparticle biosynthesis was selected. in addition, instrumental analysis of raman and fourier transform infrared (ftir) spectroscopy, dynamic light scattering (dls), scanning electron microscopy (sem), and antimicrobial disk antimicrobial properties for the best and most stable nanoparticle production method was done.results: among the two methods used in the production of silver nanoparticles, by examining the dark brown color and the strong 420 nm peak obtained from uv-vis spectroscopy, the wet biomass method at a concentration of 1 mm at zero time had the highest adsorption compared to the boiling method. the results of ftir showed successful production of silver nanoparticles using wet biomass of cyanobacterium nostoc sp. at a concentration of 1 mm silver nitrate at time zero as a safe and biodegradable method, environmentally friendly, low cost, and in accordance with the principles of green chemistry. in addition, the results of ftir showed that biosynthesized silver nanoparticles had a protein coating that plays a major role in the reduction and stability of silver nanoparticles. the dls results showed that the nanoparticles produced were between 28 and 50 nanometers in size and the average size of silver nanoparticles was 16.1 nanometers. the results of sem microscopy showed that the size of the produced nanoparticles was between 28 and 50 nm in terms of spherical morphology. also, the results of the one-way analysis of variance and tukey test showed significant inhibitory power of silver nanoparticles against staphylococcus aureus, e. coli, and pseudomonas aeruginosa.discussion and conclusion: cyanobacteria nostoc sp. can be used as a potential factor in the production of silver nanoparticles with unique properties and performance for various applications in medicine, industry, etc.