Tectona茅封顶Silver-Nanoparticle材料影响微生物菌株诱导微生物腐蚀的影响

文摘

探讨Tectona茅封顶银纳米材料对微生物菌株的影响诱导金属的微生物腐蚀(MIC)的影响。叶提取物从Tectona茅天然植物被用作silver-nanoparticle材料的合成前体,由一个扫描电镜特征能量色散光谱分析(SEM + EDS)设施。合成的敏感性和耐药性研究Tectona茅封顶银纳米材料在三革兰氏阳性和革兰氏阴性,因此共计6、麦克风诱导微生物菌株被研究并与从控制抗生素化学获得。结果表明,微生物菌株的研究都是敏感的Tectona茅封顶银纳米颗粒材料两种菌株的微生物,而革兰氏阳性和革兰氏阴性菌株,对商业抗生素化学。这些结果表明积极的前景Tectona茅封顶银纳米颗粒在腐蚀控制/保护应用程序使用的金属材料微生物腐蚀环境。

1。介绍

微生物腐蚀(MIC)的影响可以引用改变电化学反应在金属材料表面的维护界面与系统的微生物,聚集成生物膜,引起金属材料的腐蚀过程(1,2]。许多金属材料,包括不锈钢,许多环境中,例如,国内水、废水、海洋、食品加工、石油和天然气工业化学物质,容易受到的物质降解麦克风(1- - - - - -4]。这使得麦克风危机cost-gulping相关现象,在数十亿美元的直接成本,在许多国家,而仅在天然气产业,麦克风已经占了大约三分之一的腐蚀故障(3,5]。附件的微生物菌株对金属表面,形成生物膜的微生物群的金属,已被确定为主要病因之一的微生物腐蚀(MIC)的影响机制(1,2,4]。微生物附着,生物膜的形成,随后麦克风诱导金属材料的腐蚀损害所有发生在材料表面绘制研究注意力转向微生物和材料表面之间的交互所需的其他条件麦克风袭击金属材料(1,6,7]。微生物可以指整个进化属的微生物包括细菌、古菌(产甲烷菌)和真核生物(真菌),所有的病原体的麦克风攻击金属材料(4]。然而,能动性的细菌菌株,特别是方便鞭毛菌株,提高他们的特殊优势开拓初始附件前金属表面吸引其他次要的殖民者的微生物,形成麦克风诱导生物膜(2,7]。一旦建立了殖民地的相互作用在生物膜,耐麦克风控制方法可以增强传播腐蚀退化过程的结果。正是因为这一原因,尝试启动麦克风的方法可以阻止或延迟初始对金属表面被认为作为防腐/控制方法,将麦克风缓解大有帮助。

例如,涂层是一种腐蚀控制方法,可以应用于不同类型的金属材料和合适的防腐添加剂(8)基于纳米技术的使用方法通过使用纳米颗粒被提出作为一种新颖的方法(9]。引人注目的研究进展在这个方向包括银的抗菌特性的识别因其使用的形式silver-nanoparticle分散在聚合物或包括在金属防腐涂料的应用和改善抗菌抗10,11]。相关的关联到当前话语的使用,在12),从植物的silver-nanoparticle材料合成的减少和限制代理抑制微生物的生长,在酸性氯环境中金属腐蚀。这样通过自然生物合成金属纳米颗粒的方法是提供环境友好的好处和ecocompatibility,特别是由于nonusage有毒化学物质的合成过程。

Tectona茅是一种天然植物的叶提取物已被成功也用于抑制低碳钢和不锈钢腐蚀报告工作(13,14]。除了这些,Tectona茅叶提取物最近雇佣调查增长抑制话筒诱导微生物(15]。然而,尽管有这些有缺乏研究,从银抗菌财产被吞并可能衍生的绿色效益Tectona茅使用作为silver-nanoparticle合成前体和限制代理。相比之下,许多天然植物提取物已被用于研究生物介导silver-nanoparticle合成材料(16- - - - - -19]。其中包括的叶子碧桃由(16),芦荟精华素由(17),而Azadirachta indica由(19]。除了这些,引用工作18)详细回顾40植物提取物的使用,其中27 leaf-extracts,作为降低银的化合物的前体的纳米颗粒。所有这些报告文学详细biosynthesized银纳米颗粒的抗菌效果,但不包括使用Tectona茅银纳米颗粒的合成。显著的抗菌活性的细节,从一些引用的作品还测试了植物提取物的抗菌效果,例如,报告Azadirachta indica在[19),包括仅表明植物提取物的使用导致了“区”在研究微生物菌株的抑制增长。形成鲜明的对比,从水果中提取20.)和叶(21的Tectona茅抑制细菌的不同菌株的增长。除了这些以外,Tectona茅叶提取物也被证明是能够改善抗菌效力与四环素在一起使用的时候22]。这些获得支持的选择Tectona茅叶提取物作为植物提取物的前体限制使用银纳米粒子在这项研究。

更为特殊的动机,本研究从报道工作(22)在Tectona茅叶提取物实际上是用于silver-nanoparticle合成与抗菌研究但只有一个革兰氏阳性(金黄色葡萄球菌)且只有一个革兰氏阴性(大肠杆菌)的微生物菌株。积极的结果,研究表明,更多的工作需要进行评估的有效性这bionanoparticle材料在更多类型的微生物,尤其是诱发麦克风。这样需要一定包括更多类型的微生物Pseudomona绿脓杆菌(鞭毛,能动的微生物菌株革兰氏阴性),例如,对于这种应变通常先锋附件为生物膜的形成和最终金属麦克风攻击金属材料(2,7,23,24]。因此本文的目的是调查的影响Tectona茅封顶silver-nanoparticle微生物菌株的生长的抑制诱导微生物腐蚀的金属材料的影响。

2。材料和方法

2.1。Tectona茅叶提取物Silver-Nanoparticle材料的生物合成

Tectona茅(t .检测结果)马鞭草科,受到标准程序详细(15)获得馅饼叶提取物的形式。这个过程包括干燥的房间里保持在20°C(由5-ton空调单元)和研磨成小碎片在包装之前绘画纸®滤纸放置到一个condenser-equipped索氏萃取器利用CH₃哦(甲醇)溶剂介质。出了t .茅叶提取物粘贴从过程详细,获得25 mg溶解,由使用0.1 AgNO成交量为1000毫升₃,也就是说,硝酸银(西格玛奥德里奇®)。详细(5,15),48小时后,样本从解散,获得当时离心机在3500 rpm 15分钟实验室离心机模型sm - 80 - 2获得Surgifield®(英格兰)。结果当时上层清液倒在biosynthesized纳米颗粒残留有转移到手表玻璃风干,然后收集埃普多夫管。这些都是储存在室温下biosynthesized进一步使用t .茅银纳米颗粒的研究。

2.2。描述的Biosynthesized Silver-Nanoparticle材料

样本biosynthesizedt .茅封顶silver-nanoparticle准备然后使用职业特征X天才™模型荷兰(Phenomworld®),扫描电子显微镜和能量色散光谱分析(SEM + EDS)工具。对于这个描述,样本放在一个示例存根加载阶段的群体溅射涂布机,Q150R ES模型,从群体中获得技术有限®(英格兰),以及涂层样品用金(5,15]。其次是样品的删除存根,从涂料仪器,对标准样品放置支架安装在Pro X杰出人才,模型从Phenomworld(荷兰)。在这个乐器,biosynthesizedt .茅封顶silver-nanoparticle受到了扫描电子显微镜和能量色散光谱分析(SEM + EDS)分析。

2.3。麦克风诱导微生物菌株的抑制作用研究

金黄色葡萄球菌(金黄色葡萄球菌)和大肠杆菌(大肠杆菌)分别使用,如革兰氏阳性和革兰氏阴性微生物菌株在这项研究中。原因选择这些微生物菌株包括动机促进比较测试结果从这项研究中获得从前面提到的工作由其他研究人员(22]。此外,然而,芽孢杆菌仕达屋优先计划。和微球菌瓦里安(m·瓦里安)中有革兰氏阳性铜绿假单胞菌(绿脓杆菌)和沙雷氏菌属仕达屋优先计划。是革兰氏阴性微生物菌株在目前的研究。

这些分离得到的菌种保藏中心应用生物科学,生物技术单位部门约大学在线旅行社,Ogun状态,尼日利亚,保持在营养肉汤和孵化一夜之间在37°C 18至20小时(25,26]。从这些文化的微生物菌株,2毫升,微生物的收集到无菌的管进行了蒸馏H₂O直到匹配浊度标准的0.5%麦克法兰(27]。

每个随后的混合物test-organisms用于播种无菌营养琼脂板,通过琼脂扩散法。井被无聊到去籽营养琼脂用9毫米无菌软木钻孔机。一克的质量t .茅限制银纳米颗粒溶解,然后彻底混合在10毫升的C₂H₆操作系统(二甲亚砜;DMSO)。从这个解散,0.2毫升获得使用无菌吸管,分散到那已经无聊到琼脂板上。其次是孵化24小时的盘子在37°C,在测量之前,在毫米单位,这个过程引起的抑制区(28]。

积极的控制的抗菌效果,10μg庆大霉素,从Abtek生物制剂有限™(英国利物浦),是利用。使用抗生素的化学也,就像bionanoparticle合成材料,在播种琼脂板微生物生长抑制研究。这种方法是促进抑制的比较结果从biosynthesized纳米颗粒从抗生素化学获得使用。

3所示。结果和讨论

3.1。Scanning-Electron-Microscopic扫描电镜(SEM)分析

的形象t .茅封顶silver-nanoparticle SEM仪器如图1(一)和分析采用ParticleMetric®渲染的SEM图工具1 (b)。ParticleMetric的结果分析表明,157个粒子的SEM设施可以呈现在图1 (b)、圆形等效直径μ单位,从(= 57.5)= 48.7中位数:平均(值= 8.26:平均= 9.95)。图1 (b)然而描绘带有集群的区域代表区域的粒子的识别范围之外SEM系统和表明纳米范围的粒子。

3.2。Energy-Dispersive-Spectroscopic (EDS)描述

EDS的结果描述的元素成分t .茅银纳米粒子呈现在图2。

EDS的描述在图2,三个银色的峰值(Ag),在著名的图峰值,可以确定。,成立silver-nanoparticle材料。其他峰值其中碳,氧,氮也突出或普遍证实元素成分的生物相容性的化合物t .茅叶提取物可以从生化的描述研究推断其他植物leaf-extracts [29日- - - - - -33]。

3.3。t .茅封顶Silver-Nanoparticle影响麦克风诱导微生物菌株进行了研究

生长抑制作用的结果t .茅封顶silver-nanoparticle研究上的麦克风诱导微生物菌株呈现在图3,图3(一个)描述了革兰氏阳性的结果和图3 (b)微生物菌株革兰氏阴性的结果。

它可以注意到图3还包括标准的线性情节易感性标准,作为敏感或耐药,由革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的庆大霉素化工、抗生素控制用于这项研究。这些线性情节是为帮助微生物生长抑制带的直接解释从biosynthesized获得纳米粒子和抗生素控制按照易感性标准从[34),根据微生物的易感性解释标准化的单片式方法(35]。从这个,它可以推断所有的三个研究革兰氏阳性微生物菌株表现出敏感t .茅封顶silver-nanoparticle材料,由欧元区的抑制作用大于15毫米获得这些微生物。与这相比,只有两个革兰氏阳性微生物菌株的研究是对庆大霉素敏感抗生素化学(控制),其中芽孢杆菌种虫害刚好达到抑制的15毫米的酒吧区。第三个革兰氏阳性菌株微生物的研究中,金黄色葡萄球菌耐庆大霉素的控制。在一个几乎相似的方式,所有的三个革兰氏阴性菌株研究微生物敏感t .茅封顶silver-nanoparticle材料相比,只有两个,大肠杆菌和沙雷氏菌属spp,抗生素庆大霉素敏感的控制。的铜绿假单胞菌耐庆大霉素的化学,每单片式的易感性标准解释方法(34,35]。

4所示。结论

的结果在这项研究中,它是确定的t .茅封顶银纳米材料,所有的微生物菌株研究都敏感,表现的庆大霉素化学抑制话筒诱导微生物菌株的生长进行了研究。,它认为,t .茅封顶银纳米材料可以适用于麦克风控制金属材料腐蚀防护的应用程序设计为在麦克风的环境下运作。然而,进一步的研究建议调查特定应用程序的biosynthesized纳米材料将申请定位应用的抗菌效果的条件。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者感谢为本研究由以下机构:国家研究基金会世界科学院NRF-TWAS(批准号105552],约大学研究中心的创新和探索,CUCRID,约大学在线旅行社,尼日利亚,和瓦尔河科技大学,Vanderbijlpark,南非。

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