文摘

银纳米材料(销售经理)(Ag@TiO₂)和铜(TiO₂铜^{2 +})掺杂二氧化钛合成,完全的特点,为他们的抗菌效率和效果评估拟南芥。销售经理是准备使用一个环保路线。材料的物理化学性质测定与分析技术。这些材料是活跃在可见光下,表现出一种小尺寸(10 - 12海里),水晶(锐钛矿),解放金属离子(Ag)⁺和铜^{2 +})解决方案。杀微生物剂活动中观察到大肠杆菌C600和酿酒酵母W303菌株处理几个Ag@TiO浓度₂和TiO₂铜^{2 +}、辐射和nonradiated,在不同的时间。更高的失活与Ag@TiO实现₂在大肠杆菌日志失活的价值为2.2,0.5毫克/毫升,4 h,比酿酒酵母日志失活为2.6,10毫克/毫升后24 h。这些工厂的销售经理的影响评估拟南芥Col-0应变暴露于这种材料在不同条件和浓度,和物理和生化的影响进行了分析。种子暴露于销售经理并没有显示出对种子萌发和生长的影响。然而,幼苗处理这些材料修改他们的增长和总叶绿素含量。

1。介绍

纳米材料(销售经理)已成为众多的重点调查由于其独特的物理化学性质也不同于大尺寸材料(1];这些属性已经开发了一些新产品的开发与不同技术和医学应用(2,3]。最近,工程销售经理可以与特定的物理化学性质产生先进的应用程序。其中的一些销售经理展示了杀微生物剂活动和被用作净水消毒剂,优于传统的水消毒技术。研究人员有特殊兴趣金属/半导体氧化物复合材料,因为他们已经证明是有效的双功能材料,可用于大量的物理、生物、生物医学和制药应用程序(4]。在各种材料中,二氧化钛(TiO₂)已被广泛研究,因为其化学稳定性,低毒性,丰度,良好的光催化活性5]。它也表明,耦合TiO₂与贵金属呈现可见光活性材料与复合材料的光催化和光电化学反应增加减少的快速重组photogenerated电荷载体(6,7]。它已经表明,Ag@TiO₂有效去除多种病原微生物从水、空气和表面8- - - - - -11];然而,这种材料的生态影响已经很少研究[12- - - - - -14]。虽然比Ag@TiO程度较轻₂复合材料,TiO的杀菌效果₂铜^{2 +}最近调查材料(15- - - - - -17]。我们一直在努力的实现绿色合成路线的金属掺杂与增强的活动(销售经理18- - - - - -20.]。Ag@TiO₂和/或TiO₂铜^{2 +}形成的特征,方法需要一个系统的研究,光催化活性,抗菌活性和毒性的影响。抗菌活性的研究在生物模型的优势获得结果重现性好,简单,便宜,和快速的方式。大肠杆菌C600应变是一种无害的革兰氏阴性细菌容易处理的实验室。此外,酿酒酵母W303a应变是一种单细胞真菌酵母寿命可比的大肠杆菌。因此,微生物都选择研究Ag@TiO的抗菌活性₂和TiO₂铜^{2 +}确定有效抗菌浓度的范围。种子消毒等潜在的使用这些材料被认为是,所以抗菌活性是评价在真菌污染物种子和种子。

交互影响的销售经理正在成为一个优先级的植物,因为植物可以作为销售经理的水库,和植物直接暴露于土壤、水、空气,销售经理可以分散。相互作用的结果,吸收和积累的销售经理可能会引起有害的影响在植物或他们可能成为暴露的主要路线高等物种(销售经理21]。尽管初步努力确定销售经理在植物的潜在危险,目前发表的结果是矛盾的关于销售经理的药害。例如,肖和侯赛因(22)报道,销售经理之间的相互作用(错)与植物影响他们的发展和生产力,而李和同事(23)表明,销售经理之间的相互作用(Fe₃O₄)与西瓜幼苗是有益的,因为增加叶绿素是观察的积累。科尔在同一个方向,和同事24]报道的影响种子治疗fullerol销售经理,导致植物生物量增加,果实产量、苦瓜和植物学期刊内容;因此,作者建议使用fullerol作物改良。鉴于上述报告和描述的矛盾的结果由于缺少标准和指导销售经理毒性评价,很明显,许多技术挑战必须超过有关毒性评估销售经理实现客观信息。拟南芥被用作生物模型,由于其体积小,小空间需求,短生命周期。小种子大小的结果在一个相对较大的表面积与体积比,这有利于对毒物的敏感性更高。答:芥也是第一个植物有它的基因组测序,这有助于未来的工作在其分子应对销售经理(25]。因此,这项工作的目标是:(一)报告TiO的合成和表征₂铜^{2 +},(b)评估Ag@TiO的抗菌活性₂和TiO₂铜^{2 +}在两个生物模型:大肠杆菌和酿酒酵母真菌从种子、分离和(c)来分析Ag@TiO之间的相互作用的影响₂和TiO₂铜^{2 +}在答:芥。

2。材料和方法

2.1。Ag@TiO的合成和表征₂和TiO₂铜^{2 +}

2.1.1。合成的销售经理

Ag@TiO₂合成了根据我们的研究小组(之前报道的协议18]。TiO₂铜^{2 +}合成后Ag@TiO类似的过程吗₂材料,用细微的修改:在一个烧瓶,硫酸铜(CuSO₄)溶解在乙酸(C₂H₄O₂Ti (OCH (CH)和钛异丙醇盐₃)₂)₄添加缓慢并不断搅拌。阿拉伯树胶添加和混合物在加热地幔干然后热处理炉在350°C 3 h。由此产生的粉洗了H的混合物₂O:乙醇(3:1)和允许干燥。

2.1.2。对销售经理

TiO的₂铜^{2 +}通过x射线衍射(XRD),扫描电子microscopy-energy色散分光法(能谱),动态光散射和原子吸收光谱(AAS)。粉末x射线衍射模式样本,记录在布鲁克维衍射仪使用铜K_α辐射()的扫描速度为0.05°/分钟2θ从10°- 85°。使用标准ICDD XRD分析了模式文件。样品的平均粒度分布是衡量使用莫尔文动态光散射粒度分析仪。粒子表面电荷测量的样品进行了分析潜在的样品。

2.2。评价Ag@TiO的抗菌活性₂和TiO₂铜^{2 +}

Ag@TiO的抗菌活性₂和TiO₂铜^{2 +}研究细菌大肠杆菌应变C600 (F-tonA21 thi-1 thr-1 leuB6 lacY1 glnV44 rfbC1 fhuA1λ-)和酵母酿酒酵母应变W303(马塔/垫α leu2 - 3112 trp1-1 can1 - 100 ura3-1 ade2-1 his3-11, 15[φ+]),实验室菌株和生物模型。他们使用标准的微生物培养技术。大肠杆菌C600在磅(Luria-Bertani)和培养酿酒酵母W303 PD (Potato-Dextrose)坚实的媒体。殖民地被接种5毫升的液体培养基和孵化24 h在37°C下搅拌大肠杆菌和28°C酿酒酵母。然后,体积1.5毫升的文化是放置在一个微型离心机在12000 rpm管和离心5分钟;上层清液是移除和颗粒悬浮在无菌磷酸钾缓冲pH值0.05 7。这种微生物悬浮稀释10获得冠军⁶CFU /毫升(集落形成单位每毫升)大肠杆菌C600和10⁴CFU /毫升酿酒酵母W303。卷1毫升的微生物悬挂放置在试管中,销售经理被添加浓度的0.00,0.5,1、2.5、5、10毫克/毫升。胶态微粒银BacDyn +®0.015毫米,商业消毒剂(),CuSO₄(1毫米)被用作控制。悬浮液混合,孵化25°C用颤抖的150 rpm。微生物的失活(MOs)测定在不同的时间间隔(2,4,6,8,24 h)。评价金属(的抗菌效果或铜^{2 +}),在黑暗中有些悬浮液孵化;的协同效应销售经理(金属+光催化),其它悬浮液孵化下辐射(8英尺。,75瓦的酷白线性荧光灯泡)。孵化后,整除的悬浮液接种在固体培养基(磅大肠杆菌C600和PD酿酒酵母W303)和孵化后殖民地的数量统计计算CFU /毫升的幸存的数量。日志失活进行了计算,在那里代表最初的CFU /毫升和CFU /毫升幸存的治疗。实验进行了一式三份,维持无菌条件。

2.3。评估Ag@TiO的抗菌作用₂和TiO₂铜^{2 +}作物保护

评估销售经理(Ag@TiO的效率₂和TiO₂铜^{2 +})在农作物保护微生物控制,治疗真菌的病原体在体外和消毒的答:芥检查种子。销售经理对消毒的效率答:芥与不同条件下种子了。生物材料(50)种子被暴露在销售经理(10毫克/毫升Ag@TiO₂或TiO₂铜^{2 +})和预处理的效果的种子(往届会议销售经理)和乙醇(70% v / v)解决方案或渐变0.15% (w / v)也被评估。治疗与次氯酸钠和渐变20(常见的消毒代理)作为积极的控制,和无菌H₂O作为消极的控制。实验进行了一式三份,维持无菌条件。

一个在体外试验进行评估的能力销售经理的植物病原体的治疗研究;因此,微生物是隔绝的答:芥种子和暴露使用无菌消毒剂在不同浓度磷酸钾缓冲(pH值0.05米,7)。悬浮液在25°C的环境在一个瓶孵化器在可见光下24 h。100年之后,μL的悬挂在PD琼脂扩散和孵化25°C 3天。

抗真菌活性的销售经理是评估使用两种真菌(从nondisinfected分离出微生物的种子答:芥培养在体外):曲霉属真菌种虫害和镰刀菌素种虫害真菌孢子(1000 /毫升)和经理(10毫克/毫升Ag@TiO₂或TiO₂铜^{2 +})在可见光下孵化24小时25°C。在那之后,10μL整除的悬浮液是放置在PD琼脂培养基和孵化25°C 3天。生长抑制测量通过计算径向抑制与对照组。实验进行了一式三份。径向抑制(RI %)按照下列方程计算(26]: 在哪里是真菌生长的直径(对照组)和是真菌生长的直径(暴露于销售经理)。

2.4。评估影响答:芥暴露于Ag@TiO₂和TiO₂铜^{2 +}

的种子答:芥消毒使用传统技术(次氯酸钠和渐变20),在4°C的环境中为3天,和几个条件下暴露于销售经理:(a)的种子发芽在可见光下一天的销售经理分析滤纸和发展Murashige和斯库中(女士)27];(b)博览会seeds-seedlings销售经理在蒸馏水或液体培养基一段女士每周分析伸长的幼苗;(c)博览会两苗经理在蒸馏水在可见光和/或黑暗条件下幼苗的一天来分析伸长后4天。媒体补充了0、0.5、1、2.5、5、10毫克/毫升的销售经理(Ag@TiO₂或TiO₂铜^{2 +}),0.015毫米的,或CuSO 1毫米₄(表1)。幼苗的长度测量使用软件Motic图像与图像分析+ 2.0。

2.5。量化的叶绿素和花青素

总叶绿素含量取决于使用修改后的方法描述Nair,钟28),用细微的修改:幼苗处理销售经理,一天,一个星期,在96% (v / v)乙醇孵化(50毫克的组织10毫升乙醇)在4°C在黑暗条件下3天。上层清液的吸光度测量波长的665 ()和649年(使用分光光度计)纳米(热科学Genesys 10年代紫外可见)。总叶绿素含量测定使用以下公式: 描述的花青素含量是决定Nair,钟28用细微的修改:苗孵化在99:1甲醇:盐酸(v / v)一夜之间解决方案在4°C。上层清液分离,光吸收测定在530和657海里(和)使用紫外可见分光光度计(热科学Genesys 10 s)。花青素的相对单位(RUA)水平测定以下方程:

2.6。量化的银和铜原子吸收分光光度法

苗洗用无菌蒸馏H₂O和/或10毫米EDTA溶液的pH值(6)去除金属粘在植物表面;他们在75°C干48 h,与集中HNO消化₃在115°C的1 h,并与无菌稀释蒸馏h₂O组织获得1毫克/毫升。处理幼苗和接触媒介与HNO过滤和酸化₃并分析了用原子吸收光谱法(分析师- 90 +)。

2.7。统计分析

由单向方差分析结果进行了比较(方差分析)其次是邓肯的测试进行比较和线性回归分析。所有数据都表示为均值±标准差。的值被认为是具有统计学意义。

3所示。结果与讨论

3.1。Ag@TiO的合成和表征₂和TiO₂铜^{2 +}

Ag@TiO的合成₂和TiO₂铜^{2 +}纳米材料是通过使用一个环境友好型溶胶-凝胶过程。银或铜材料的数量被制定为1%(摩尔/摩尔;Ag / Ti或铜^{2 +}/ Ti)。Ag@TiO分析的结果₂SEM-EDX表明TiO的复合材料₂与平均直径球形~ 10 nm直径(图1(一))。银纳米粒子显示平均直径小于10纳米;因此,这是不可能的,以确定他们的平均大小,扫描电镜分析。EDX分析演示了Ti的存在,O, Ag)按照制定的摩尔比率(图1 (b))。TiO的扫描电镜分析₂铜^{2 +}也预示着一个球形的意思~ 10 nm(图的大小1 (c))。Ti的存在、O和铜在适当的摩尔比是证明了EDX数据(图1 (d))。获得的材料作为结晶纳米粉末热退火后350°C。材料表现出锐钛矿晶体结构。

销售经理的聚合状态是实验的关键因素评估他们有毒的活动。众所周知,独立的主要粒度(固态材料)销售经理倾向于结块当悬浮在不同的媒体。生物组件出现在文化媒体和电解质可能与销售经理改变他们的物理化学性质(即。、修改的表面属性)和聚合状态。这些材料是评估使用TiO的稳定性₂(Sigma-Aldrich)控制。动态光散射分析材料的悬浮在蒸馏水或生理盐水(PSS)和执行这些结果表明,材料形成更大的生理盐水的总量比蒸馏水。材料是477海里的水动力电台(TiO₂),467 nm (Ag@TiO₂),和360海里(TiO₂铜^{2 +}当悬浮在蒸馏水)。PSS的悬浮液,团聚体展览意味着774海里(TiO的大小₂),776 nm (Ag@TiO₂),和750海里(TiO₂铜^{2 +})。电动电势的悬挂也被评估。蒸馏水悬浊液,遇到了以下电动电势值:+ 10.39 mV (TiO₂),−27.83 mV (Ag@TiO₂),+ 14.73 mV (TiO₂铜^{2 +})。在PSS停赛的情况下,遇到下列结果:+ 48.01 mV (TiO₂),+ 81.94 mV (Ag@TiO₂),+ 6.85 mV (TiO₂铜^{2 +})。研究材料呈现出积极的表面电荷,当悬浮在PSS。据报道,带正电的粒子相互作用更强烈的生物分子由于青睐静电相互作用由于在生理pH值生物分子带负电,从而促进销售经理和生物分子的相互作用。

3.2。抗菌活性的Ag@TiO₂和TiO₂铜^{2 +}在大肠杆菌和酿酒酵母

两组失活动力学分析(在可见光下和在黑暗中)进行了评估大肠杆菌失活率(数据2(一个)和2 (b))。获得的结果表明Ag@TiO₂施加强大的细菌失活(3 U日志)在短时间内(2 h和10毫克/毫升的销售经理)。也观察到低数量的销售经理表现出更长的抑制时间:2.2 U日志0.5毫克/毫升4 h和2.9 U日志1毫克/毫升4 h(图2(一个))。没有显著差异的失活速率和程度失活当化验下进行辐射或在黑暗中(数据2(一个)和2 (b)),这表明,失活的主要机制是Ag)的释放⁺离子从Ag@TiO₂材料(8,29日]。没有失活大肠杆菌增长暴露于可见光的辐射的结果。胶态微粒银抑制细菌增长与6 U日志2 h(数字2(一个)和2 (b))。尽管胶态微粒银的失活率高于观察Ag@TiO之一₂复合材料,材料施加有效的杀菌效果。

一般来说,酿酒酵母更强的抵抗力比大肠杆菌胶态微粒银和Ag@TiO₂销售经理杀菌剂的活动(数据2 (c)和2 (d))。长时间曝光在高浓度的销售经理实现良好的抑制是必要的酿酒酵母增长,最大失活为2.6 U日志与10毫克/毫升在可见光下后24 h(图2 (c))。酵母的宽容观察Ag)销售经理的杀菌剂的活动是由于更复杂的结构(细胞壁的存在,由葡聚糖、几丁质,mannoproteins,限制了通过Ag)⁺离子)微生物30.]。当变量在研究光的辐射下,抑制的观察存在着细微的差别酿酒酵母与Ag@TiO₂1.9 U日志与10毫克/毫升,在黑暗后24 h(图2 (d))。为大肠杆菌基于Ag),抑制生长机制⁺活动建议因为没有提高利率或失活程度时观察到的可见光照射下的进行了分析。按照几个以前公布的报告,金属掺杂TiO₂销售经理,当激活与可见光,产生活性氧(ROS)与细胞损伤相关的微生物(7,31日]。为抑制经济增长酿酒酵母活性氧的影响更为显著,因为细胞壁的组件可以容易氧化。

TiO的₂铜²抗菌活性是Ag@TiO评估在相同条件下报道₂材料。关于高大肠杆菌密度(10⁶TiO CFU /毫升)₂铜^{2 +}经理没有显示杀菌活动甚至在最高浓度(10毫克/毫升)(图2 (e))。作为银材料为基础,观察TiO的活动₂铜^{2 +}对大肠杆菌取决于金属离子的数量解放到解决方案;然而,由于银的杀菌剂的活动相比,高铜、更多的铜^{2 +}必须被释放来实现细菌失活(8,12]。通过比较胶体银和硫酸铜溶液的影响,失活率和失活的程度较低的硫酸铜,确凿,更高浓度的离子被要求实现微生物密度升高(10的失活⁶CFU /毫升)。Nonradiated样品没有抑制作用。

评估的生长抑制酿酒酵母使用TiO₂铜^{2 +}Ag@TiO材料,结果表明类似的行为₂;的可行性酿酒酵母减少物质浓度的函数,曝光时间,可见光的辐射。1.9 U日志的最大失活是24小时后10毫克/毫升(图2 (f))。

它假定Ag@TiO的杀微生物的活动₂成正比的银离子释放到介质(8,29日]。关联销售经理的活动分散到溶液中金属离子的解放在调查中,上层的博览会的介质通过原子吸收光谱法进行了分析。报告结果表明银的存在在接触介质浓度为0.16 ppm(磷酸缓冲pH值7;表2)。铜博览会介质(表中也发现了2)在非常低的浓度(0.5 ppm)。虽然铜的数量^{2 +}释放到介质相比,高Ag)发布⁺、更好的性能的银材料是由于Ag)增强的杀菌剂的活动实现的⁺。

3.3。Ag@TiO活动₂和TiO₂铜^{2 +}在种子消毒

几个实验来评估Ag@TiO₂和TiO₂铜^{2 +}用作消毒剂对无菌条件。答:芥种子处理10毫克/毫升的销售经理24 h,然后女士在琼脂培养基培养。结果在图进行了总结3(一个)表明总种子消毒并没有观察到这种治疗。尽管抑制微生物生长观察样品销售经理处理,材料的活动是不够的在体外种子(Ag@TiO文化₂:72%的抑制;TiO₂铜^{2 +}:36%的抑制;抑制控制:41%)。评论是很重要的材料显示良好的杀菌剂的活动评估时使用单一微生物物种(例如,大肠杆菌或酿酒酵母);然而,当材料暴露于微生物协会的活动材料似乎消失了。

在另一个实验中,两种真菌(曲霉属真菌种虫害和镰刀菌素spp)隔绝答:芥(没有消毒)种子种植治疗Ag@TiO 10毫克/毫升₂和10毫克/毫升TiO₂铜^{2 +}在可见光下24 h。在那之后,10μL在PD琼脂接种和孵化。结果表明径向抑制真菌生长的治疗组与销售经理(图3 (b))。抑制计算测量菌落直径和表达为径向抑制百分比(RI %)。在的情况下曲霉属真菌spp, RI %如下:35% (Ag@TiO₂)和45% (TiO₂铜^{2 +})。为镰刀菌素spp,遇到RI值%如下:17% (Ag@TiO₂)和34% (TiO₂铜^{2 +})。我们观察到铜掺杂材料展示更好的抗菌活性与真菌物种正在研究,曲霉属真菌种虫害更合理的治疗。金和同事(26]报道的活动银经理对一些植物病原真菌;国际扶轮% 100%归因于金属毒性观察。评论是很重要的,在过去的十年中,小心被建议关于纳米银粒子配方的工业应用,因为构成(2008)分类所有含有纳米银的杀虫剂和还建议分析潜在的风险对人类和环境健康3]。虽然这些材料的效率是关于增长放缓抑制真菌,正如前面提到的,值得注意的是,这些材料掺杂非常少量的金属杂质(1摩尔%)。因此,预测TiO₂铜^{2 +}或Ag@TiO₂在更高的掺杂剂浓度应被视为潜在的候选植物病原微生物的治疗。

3.4。影响答:芥暴露于Ag@TiO₂和TiO₂铜^{2 +}

这项工作旨在阐明金属掺杂的影响销售经理可能会造成植物。答:芥种子或幼苗受到金属掺杂销售经理(Ag@TiO₂或TiO₂铜^{2 +})。与销售经理相互作用后,对植物的生长和发育的评价答:芥被调查。不同的实验来实现这一目标。首先,种子暴露了24小时不同的销售经理或金属离子(Ag@TiO₂,TiO₂铜^{2 +},,铜^{2 +})使用不同的媒体(蒸馏水或磷酸钾缓冲pH值5.7)。种子萌发和发展的评估。销售经理之间的相互作用的种子一个。芥不影响发芽(100%)或他们的开发(数据吗4(一)和4 (b))。更详细的微观分析表明,Ag@TiO种子₂和TiO₂铜^{2 +}坚持种子表面(图4 (c))。然而,这个物理交互不中断种子内的水流。另外,可以推断,种皮就像一个与选择性渗透膜,保护胚胎从危险物质(存在于周围介质),防止这些材料的入口;出于这个原因,幼苗的萌发或发展不受影响。发芽的答:芥种子没有受到博览会媒体(蒸馏水或磷酸钾缓冲pH值5.7)用于评价的交互与工厂经理。

目前纳米银粒子配方和铜盐被用作杀虫剂和杀真菌剂对植物保护的应用程序。然而,这些配方一直不佳的风险评估研究(12]。在这个工作中,胶体银和铜的活动^{2 +}这些金属离子是评估因为作为掺杂物和近来他们有害的影响或生物体内积累在植物3]。因此,种子答:芥受到商业配方的胶态微粒银(0.015毫米吗)或CuSO的解决方案₄1毫米。之间的相互作用答:芥胶体银不影响种子的发芽和/或幼苗的生长。金属离子与金属纳米粒子的毒性作用对相关(基于),由于基于不溶于水,也有一种倾向,结块在这个媒介,这限制了这些材料的流进了工厂。然而,基于活性,容易氧化,导致金属离子的解放的解决方案。在这项研究中,自由Ag)的浓度⁺离子并不足以诱导萌发和/或增长的变化答:芥(数据4(一)和4 (b))。另一方面,CuSO种子暴露于1毫米₄解决方案表现出抑制发芽。原子吸收光谱法的研究结果表明,虽然接触介质包含金属离子(表2从销售经理)分离,H₂O(银mg / L;铜mg / L),磷酸缓冲pH值5.7(银;铜mg / L),这样的金属离子不产生毒性答:芥种子。与此同时,种子暴露于0.015毫米正常萌发和生长(数据4(一)和4 (b)),尽管银接触介质中是十倍集中(比接触媒介与Ag@TiO mg / L)₂(表2)。结果报道在这工作同意先前的报道描述种子发芽的抑制由于接触高浓度的铜^{2 +}。例如,伊万诺娃和同事(32)发现的萌发芸苔属植物显著l可以抑制CuSO的存在₄0.3毫米。后,Sethy Ghosh [33)表明,铜可以防止水进入到种子和影响蔗糖代谢,抑制发芽。

有更多的报告急性毒性的评价比慢性毒性的评价对不同生物体的销售经理。在这项工作中,我们评估的影响植物销售经理的曝光时间。的种子答:芥受到经理的时间一个星期;在一般情况下,幼苗表现出生长抑制与销售经理互动的结果;差异也遇到关于生长抑制,这取决于博览会中(蒸馏水或MS)答:芥销售经理。结果示意图来表示数据5和6。对幼苗的生长抑制容易观察对照组相比。显著差异(相对于对照组)观察到销售经理浓度等于或高于2.5毫克/毫升,独立的材料的化学成分(Ag@TiO₂或TiO₂铜^{2 +})当博览会中女士(数据5(一个),5 (b),6(一),6 (b))。如果接触媒介是蒸馏水,增长抑制取决于材料的化学成分;例如,TiO₂铜^{2 +}发挥毒性作用在较低浓度比Ag@TiO(0.5毫克/毫升)₂(2.5毫克/毫升)(数据5 (c),5 (d),6(一),6 (b))。证明以下销售经理的毒性作用的差异研究中,原子吸收光谱法来确定银或铜的易位到幼苗。结果总结在表2。当幼苗受到经理的一个星期使用女士接触媒介,是观察幼苗Ag@TiO₂积累的银(0.58毫克/克组织)相比,对照组(0 mg / g(组织)或集团暴露在胶态微粒银组织(0.2毫克/克)。虽然总量的银胶体溶液高于Ag@TiO遇到₂销售经理,很可能胶体溶液的粒径更大;同时,从介质粒子可能会结块或沉淀,降低金属的生物利用度。对于Ag@TiO₂材料、银纳米颗粒非常小但TiO的支持₂矩阵;因此,Ag的浸出⁺离子控制,导致更高的生物利用度。从图6(一),我们可以看到苗Ag@TiO₂销售经理(2.5毫克/毫升)显示0.45厘米的伸长和幼苗的伸长观察暴露在胶态微粒银遇到是0.61厘米。从这里我们可以看到,毒性(生长抑制)的销售经理是自由Ag)的数量直接相关⁺离子,按照结果发表在文献[34]。

正如前面讨论的,铜是一个重要的元素在植物但这个元素的氧化还原性质也有助于其固有的毒性。幼苗的铜暴露在1毫克/毫升TiO₂铜^{2 +}一个星期在石墨炉原子吸收光度法测定女士,也被发现是0.29毫克/克的组织,而铜的平均含量在植物组织被报道为6μg / g干重(表2)[35]。浸出铜离子的材料也决定通过原子吸收光谱法,后与生物样品的交互。这是观察到的残余铜^{2 +}在MS培养基是高于铜的数量^{2 +}遇到在蒸馏水。相反,生物样品暴露于经理在女士中含铜量低于样品暴露于销售经理使用蒸馏水。铜的生物利用度^{2 +}离子在MS培养基中包含的EDTA的减少是由于金属配合物的形成。添加EDTA铁介质女士为了形式^{2 +}edta配合物(),避免铁沉淀(36]。由于EDTA是一个很好的金属螯合剂,它还可以与铜形成复合物^{2 +}();因此,正如铜^{2 +}离子从TiO渗₂铜^{2 +}材料,它是包裹,从而其生物利用度降低。总之,为幼苗博览会暴露于销售经理使用水作为媒介,铜易位到核电站的数量高于一遇到苗女士介质(表中暴露2)。同时,铜的毒性^{2 +}离子(生长抑制)显然是观察当植物暴露使用蒸馏水作为接触介质(图6 (b))。

在另一个实验中,两岁幼苗受到经理悬浮在蒸馏水(治疗3、表1一天)。结果进行了总结和示意图来表示数据5 (e),5 (f),5 (g),5 (h),6。剂量反应实验表明之间的相互作用答:芥幼苗与Ag@TiO₂有利于幼苗生长在可见光下浓度≤2.5 mg / mL的24 h(数字5 (e)和6(一))。处理幼苗在这些条件下表现出较大的增长(的长度厘米)比幼苗没有交互与销售经理(长度厘米)(图5 (e)和6(一))。有利影响由于植物银经理之间的相互作用和/或TiO₂材料曾被报导过。例如,夏姆斯和同事(37)报告的改善黄瓜的发展与Ag)销售经理由于其交互。银掺杂二氧化钛可见光照射下可以激活产生e⁻/小时⁺活性物种与分子氧和/或水产生活性氧(ROS),特别是氢氧自由基(·),一个非常强大的氧化剂,与参与植物细胞壁的放松,导致根伸长(38]。另一方面,有害的影响由于Ag)之间的相互作用与植物已报告经理。例如,小王和同事(34对根伸长]报道刺激影响,鲜重、蒸散的杨树答:芥当暴露在低浓度的Ag)销售经理,而公司销售经理以上植物性毒素的具体浓度。Phytostimulation(幼苗伸长)答:芥由于与Ag@TiO交互₂在低浓度(0.5、1、2.5毫克/毫升)被观察到。然而,在更高的浓度(≥5毫克/毫升)刺激效应(数据没有被观察到5 (e)和6(一))。复合材料的协同活动了,因为没有显著差异伸长(与对照组相比)答:芥当暴露在Ag@TiO₂没有辐射(数据5 (g)和6(一))。

在一个相关的实验中,两苗TiO₂铜^{2 +}24 h(处理3、表1)测量4天后曝光。幼苗伸长暴露于销售经理显示低于对照组幼苗(数字5 (f),5 (h),6 (b))。伸长的差异是显著的浓度高于0.5毫克/毫升在可见光下,在黑暗中5毫克/毫升(图6 (b))。这些结果表明,强化TiO的可见光₂铜^{2 +}影响答:芥,可能是因为工厂压力是在这些条件。这个结果可能是由于材料的光催化活性产生ROS负责氧化应激在不同的生物体。同时,铜的解放^{2 +}离子进入解决方案有利于催化剂的光活化的结果(39]。先前的报道把压力和更大的乙烯的生产,这限制了根伸长(35]。幼苗处理CuSO₄显示更少的伸长(数字5 (f),5 (h),6 (b));这种效果已经认识一段时间;尽管铜重要功能(例如,细胞色素氧化酶酶的辅因子),铜迅速变得有毒液体植物文化(35]。铜诱导lipoperoxidation亲和膜的含巯基的集团中,在细胞膜产生损害或自由基,低渗透性的根细胞(40]。确定数量的淋溶铜、媒体曝光和植物暴露于TiO₂铜^{2 +}通过原子吸收光谱法进行了分析。铜在水介质暴露TiO的24小时₂铜^{2 +}(mg / L);在没有经理的水介质,铜的数量mg / L(表2),这表明铜分离从销售经理。铜含量在幼苗高TiO)₂铜^{2 +}(毫克/克的组织)比那些没有公开(毫克/ g)(表2),这表明铜参与观察到的有害的效果(数字5 (f)和5 (h))。

3.5。总叶绿素、花青素含量

总叶绿素含量测定的影响来分析销售经理在幼苗的光合色素的生产答:芥。苗女士接触到1毫克/毫升的销售经理一周叶绿素显示增加产量;的值是毫克/克Ag@TiO组织₂,TiO毫克/克₂铜^{2 +},毫克/ g -控制(苗没有接触到销售经理)(图7(一))。然而,幼苗暴露在2.5毫克/毫升的销售经理一周会减少毫克/克总叶绿素对销售经理(数字7(一)和7 (b))。关于积极控制,幼苗的叶绿素含量Ag)暴露了一个星期⁰是毫克/ g和CuSO₄ 毫克/ g。在另一项实验中,幼苗暴露24 h没有显示显著差异在幼苗的总叶绿素含量在某些条件:(一)1毫克/毫升Ag@TiO₂(毫克/ g), (b) 1毫克/毫升TiO₂铜^{2 +}(毫克/ g), (c)(毫克/克)和(d)负控制没有销售经理(毫克/克)(数据7(一)和7 (b))。然而,在不同条件下的总叶绿素含量低于消极的控制,例如,在幼苗暴露在5毫克/毫克Ag@TiO₂(毫克/克的组织),5毫克/毫升TiO₂铜^{2 +}(毫克/克的组织),CuSO₄(毫克/克组织)(数据7(一)和7 (b))。

有一些报告表明植物中叶绿素的含量的增加在TiO的博览会₂销售经理;例如,名和同事(41]建议的博览会玉米l,在reproductive stage, to TiO₂销售经理有助于稳定叶绿体膜的完整性,保护叶绿素。虽然其他研究报告叶绿素含量的下降,例如,奈尔和涌表明幼苗栽培稻l .暴露于银经理(28)和幼苗的芸苔属植物junceal .暴露在氧化铜销售经理(42]显示总叶绿素含量的减少由于损伤造成叶绿体膜脂质过氧化作用的结果通过氧化应激产生的多余的金属或损耗的结果由铜或铁(Fe)由于生物量减少。

检查销售经理的影响答:芥花青素含量测定。花青素类黄酮是负责着色高等植物的花和水果。他们是色素对紫外线辐射保护功能;ROS、微生物和植物中花青素的总量可以改变由于某种类型的压力43]。幼苗暴露在低浓度的销售经理在一周没有显示显著差异女士到花青素对对照组不销售经理(花青素的相对单位每克组织(RUA / g)),例如,(a) TiO的0.5 mg / mL₂铜^{2 +}(RUA / g)和(b) 1毫克/毫升的Ag@TiO₂(RUA / g)(数据7 (c)和7 (d));但幼苗的花青素含量增加暴露在2.5毫克/毫升,Ag@TiO的浓度更高₂(RUA / g)。24小时的幼苗暴露花青素含量显著高于对消极的控制(RUA / g)在某些情况下,例如,在幼苗暴露Ag@TiO 5毫克/毫升₂(RUA / g)和2.5毫克/毫升TiO₂铜^{2 +}(RUA / g)(数据7 (c)和7 (d))。Syu和同事(44)表明,花青素含量的增加答:芥是由于氧化应激产生的博览会Ag)销售经理和销售经理在现在的学习工作产生活性氧和金属(Ag)和铜)淋溶的材料,这可能会导致氧化应激刺激花青素生产。

4所示。结论

TiO的合成₂铜^{2 +}和Ag@TiO₂是通过使用一个环境友好型溶胶-凝胶过程。nanometric性质、结晶度和纯度的材料证明。Ag@TiO₂和TiO₂铜^{2 +}显示抗菌活性对大肠杆菌和酿酒酵母由于光催化性质或金属毒性。Ag@TiO₂比TiO更活跃吗₂铜^{2 +},而大肠杆菌是对Ag@TiO更敏感₂比酿酒酵母。这些销售经理表明适度抑制活动对丝状真菌。Ag@TiO之间的相互作用₂与答:芥显示如下:(一)发芽没有影响;(b)幼苗光下暴露在低浓度和24小时有更高的伸长;(c)幼苗暴露一个星期增长更少;和(d)总叶绿素含量下降和花青素提高幼苗暴露在高浓度下了一个星期,而幼苗TiO₂铜^{2 +}显示如下:(a)没有对发芽的影响;(b)低伸长,这取决于浓度;和(c)降低总叶绿素含量在幼苗暴露在较高的浓度。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。