سنتز سبز نانوذرات نقره با استفاده از عصاره برگ علف هرز تاج خروس و بررسی اثر آنتی‌باکتریایی

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 8، دوره 32، شماره 1 - شماره پیاپی 39، خرداد 1397، صفحه 139-146   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.v31i4.64232

نویسندگان

یاسر نیک پرست¹؛ رضا قربانی^{* 2}؛ حسین احمدزاده¹؛ قربانعلی اسدی²

¹دانشگاه فردوسی مشهد

²فردوسی مشهد

چکیده

عصاره گیاهان به عنوان یک کاهنده گیاهی برای تولید سبز، آسان، غیرسمی و دوستدار محیط زیست نانوذرات نقره مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه سنتز زیستی نانوذرات نقره با استفاده از عصاره برگ علف هرز تاج خروس ریشه قرمز Amaranthus retroflexus به عنوان کاهنده و پایدار کننده در سنتز نانوذرات نقره مورد استفاده قرار گرفت. تأثیر پارامترهای مختلف از جمله اسیدیته مخلوط واکنش، زمان تماس، نسبت عصاره به محلول نیترات نقره بر روی سنتز نانوذرات نقره مورد مطالعه قرار گرفت. تشکیل نانوذرات در داخل محلول نیترات نقره در ابتدا با استفاده از طیف‌نگاری در دامنه طول موج 200 تا 800 نانومتر توسط دستگاه طیف‌نگار UV–vis مورد تأیید قرار گرفت. مورفولوژی نانوذرات تشکیل شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج نشان داد شکل نانوذرات کروی بوده و مونودیسپرس بوده و دامنه اندازه ذرات آن بین 2 تا 30 نانومتر بود. ساختار کریستالی نانوذرات به روش XRD مورد بررسی قرار گرفت و گروه‌های عاملی مسئول کاهش و پایدارسازی نانوذرات نقره با استفاده از طیف‌سنجی FT-IR مورد ارزیابی قرار گرفت. حداکثر سنتز نانوذرات در نسبت حجمی (v/v) عصاره به محلول نیترات نقره 1/0، 9=pH و مدت زمان واکنش 240 دقیقه مشاهده شد. بعد از تولید نانوذرات نقره زیستی، خاصیت ضدباکتریایی آن بر روی برخی پاتوژن‌های مقاوم انسانی؛ E. coli(Migula 1895) و Pseudomonas aeruginosa (Schröter 1872) و همچنین پاتوژن‌های مقاوم گیاهی Pseudomonas syringae(Van Hall, 1904) و Xanthomonas oryzae(Ishiyama 1922) مورد مطالعه قرار گرفت و با باکتری‌کش سیپروفلوکسازین مقایسه شد. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که گیاه تاج خروس گزینه مناسبی برای تولید نانوذرات نقره بوده و نانوذرات تولید شده به این روش دارای خواص آنتی‌باکتریایی هستند. نانوذرات تولید شده دارای شکل کروی بوده و میانگین اندازه آنها 74/10 نانومتر بود که با نتایج حاصل از آنالیز XRD همخوانی داشت. نتایج FTIR نشان داد که آلکالوئیدها و سایر ترکیبات ثانویه گیاه مسئول اصلی سنتز نانوذرات هستند. پارامترهای مختلف مورد مطالعه بر سنتز نانوذرات تأثیرگذار بودند. محیط‌های قلیایی برای سنتز نانوذرات مناسب تر بوده و درصد عصاره به نیترات نقره 1/0 بهترین کارایی را داشت. تأثیر زمان بعد از 1 ساعت اختلاف معناداری نداشت.

کلیدواژه‌ها

آنتی‌باکتری؛ تولید زیستی؛ عصاره گیاهی؛ نانوذرات نقره

مراجع

1- Khalil M.M., Ismail E.H., El-Baghdady K.Z., and Mohamed D. 2014. Green synthesis of silver nanoparticles using olive leaf extract and its antibacterial activity. Arabian Journal of Chemistry, 7(6), pp.1131-1139.

2- Le Ouay B., and Stellacci F. 2015. Antibacterial activity of silver nanoparticles: a surface science insight. Nano Today, 10(3), pp.339-354.

3- Majdalawieh A., Kanan M.C., El-Kadri O., and Kanan S.M. 2014. Recent advances in gold and silver nanoparticles: synthesis and applications. Journal of nanoscience and nanotechnology, 14(7), pp.4757-4780.

4- Mulvihill M.J., Beach E.S., Zimmerman J.B., and Anastas P.T. 2011. Green chemistry and green engineering: a framework for sustainable technology development. Annual review of environment and resources, 36, pp.271-293.

5- Duhan J.S., and Gahlawat S.K. 2014. Biogenesis of nanoparticles: a review. African Journal of Biotechnology, 13(28).

6- Poulose S., Panda T., Nair P.P., and Theodore T. 2014. Biosynthesis of silver nanoparticles. Journal of nanoscience and nanotechnology, 14(2), pp.2038-2049.

7- Barua S., Konwarh R., Bhattacharya S.S., Das P., Devi K.S.P., Maiti T.K., Mandal M., and Karak N. 2013. Non-hazardous anticancerous and antibacterial colloidal ‘green’silver nanoparticles. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 105, pp.37-42.

8- Perez-Diaz M.A., Boegli L., James G., Velasquillo C., Sanchez-Sanchez R., Martinez-Martinez R.E., Martinez-Castañon G.A., and Martinez-Gutierrez F. 2015. Silver nanoparticles with antimicrobial activities against Streptococcus mutans and their cytotoxic effect. Materials Science and Engineering: C, 55, pp.360-366.

9- Rai M., Yadav A., and Gade A. 2009. Silver nanoparticles as a new generation of antimicrobials. Biotechnology advances, 27(1), pp.76-83.

10- Ip M., Lui S.L., Poon V.K., Lung I., and Burd A. 2006. Antimicrobial activities of silver dressings: an in vitro comparison. Journal of medical microbiology, 55(1), pp.59-63.

11- Rawani A., Ghosh A., and Chandra G. 2013. Mosquito larvicidal and antimicrobial activity of synthesized nano-crystalline silver particles using leaves and green berry extract of Solanum nigrum L. (Solanaceae: Solanales). Acta tropica, 128(3), pp.613-622.

12- Watkins R.R., and Bonomo R.A. 2016. Overview: global and local impact of antibiotic resistance. Infectious Disease Clinics, 30(2), pp.313-322.

13- Bos J., Zhang Q., Vyawahare S., Rogers E., Rosenberg S.M., and Austin R.H. 2015. Emergence of antibiotic resistance from multinucleated bacterial filaments. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(1), pp.178-183.

14- Berendonk T.U., Manaia C.M., Merlin C., Fatta-Kassinos D., Cytryn E., Walsh F., Bürgmann H., Sørum H., Norström M., Pons M.N., and Kreuzinger N. 2015. Tackling antibiotic resistance: the environmental framework. Nature Reviews Microbiology, 13(5), p.310.

15- Singhal G., Bhavesh R., Kasariya K., Sharma A.R., and Singh R.P. 2011. Biosynthesis of silver nanoparticles using Ocimum sanctum (Tulsi) leaf extract and screening its antimicrobial activity. Journal of Nanoparticle Research, 13(7), pp.2981-2988.

16- Nazeruddin G.M., Prasad N.R., Waghmare S.R., Garadkar K.M., and Mulla I.S. 2014. Extracellular biosynthesis of silver nanoparticle using Azadirachta indica leaf extract and its anti-microbial activity. Journal of Alloys and Compounds, 583, pp.272-277.