文摘
本调查旨在评估仿生合成的银纳米粒子使用植物内生细菌呃419居住大戟属植物hirtal .合成纳米粒子最初确认的颜色变化反应混合物布朗表明纳米粒子的合成。进一步确认实现使用紫外可见光谱特征吸收峰在440海里。合成银纳米粒子受到生物物理特性使用用连字符连接的技术。的可能作用在调节合成生物分子描述了红外光谱分析。进一步结晶合成纳米颗粒的性质确认使用x射线衍射(XRD)和著名的衍射峰2θ可以被索引(111),(200),(220)和(311)面心立方结构的反射(fcc)的金属银。透射电子显微镜(TEM)显示合成银纳米粒子的形态特征在本质上是多分散的大小从10到60 nm和不同的形态特征,如球形、椭圆形、六角、立方形状。进一步的银纳米粒子表现出杀菌对小组活动的重要病原菌之一铜绿假单胞菌比其他病原体是最敏感的。我们所知,本研究细菌内生植物栖息的第一份报告大戟属植物hirtal在调停合成银纳米粒子。
1。介绍
大幅提高微生物感染由于耐药微生物病原体的快速扩张基本是由于发现抗菌药物领域的不足(1- - - - - -3]。科学文献强调耐药病原体的严重程度在全球范围内创造了惊人的情况导致新型抗菌药物的必要性。因此,科学界正在设计合理的战略发展中强有力的抗菌药物(4,5]。近几十年来,突出科学兴趣照亮新的科学领域纳米技术已证明永恒的丰富的科学研究在各个领域,影响了所有形式的生命6- - - - - -8]。有趣的是,据报道,使用纳米粒子援助微生物感染通过有效地扮演抗菌药物(9]。评价抗菌药物的纳米粒子可以形成一个潜在的替代策略对对抗耐药微生物尤其是银纳米粒子。银的作用是有据可查几千年以来,近年来它的应用迅速扩展报告以来金银纳米颗粒出现(10- - - - - -12]。阅读科学文献表明,这些纳米粒子作用于病原微生物与多个操作模式;据报道,例如纳米颗粒与细胞壁造成坑导致细胞内容物的丢失、硫醇基的重要组件绑定,破坏进而抑制DNA复制过程等等(13]。在技术世界里,这些纳米颗粒与无数应用程序都扮演重要的角色在多学科领域的科学14]。纳米颗粒可以合成通过各种传统的方法,但这些方法绑定各种局限性,如代高热量,高成本,需要高端的仪器,使用的有毒元素合成协议创建严重担忧(15]。因此近年来,有越来越多的兴趣对简单合成的纳米颗粒可以通过使用各种生物实体可能会有所不同从简单的原核细菌真核真菌包括植物(16,17]。但在使用植物结果的一个主要限制在收获的濒危物种可以对植物多样性造成不平衡18,19]。微生物形成的一个取之不尽的和可靠的来源报告执行无数生物功能(20.]。其中一个重要的生物功能包括修复的有毒金属,可以追踪自远古时代(21]。这个属性的微生物对合成纳米颗粒导致了基石。尽管有广泛研究微生物介导的纳米粒子的合成,稀疏的报告从内生菌可以在纳米粒子的合成8]。内生菌是微生物驻留健康组织内几乎所有的植物物种和报告执行无数生物应用和影响植物的生长和发展22]。据报道,内生菌分泌的生物活性代谢产物的高意义和大部分内生菌还可以研究[23]。内生菌与纳米粒子的干扰是一个有趣的领域可以开辟新的途径在报道新颖应用(24]。在目前调查细菌从药用植物内生菌是筛选大戟属植物hirtal和评估纳米粒子的合成。选择植物种类进行了基于以前的报告内生菌与植物的药用价值。科学研究证明大戟属植物hirtal具有药用价值,帮助治疗胃肠道功能紊乱和具有抗氧化,抗炎,抗菌性,抗癌活性和杀线虫的活动属性(25,26]。基于这些考虑本研究执行隔离细菌居住大戟属植物hirtal .内生菌合成的纳米粒子。我们所知,这是第一个初步报告来合成纳米颗粒分离到的细菌体内寄生菌大戟属植物hirtal
2。方法
2.1。样品采集和处理
大戟属植物hirtal .收集从Srirangapatna历史形成的岩石岛Cauvery河地区13公里2(5平方英里),位于卡纳塔克邦,印度迈索尔15 - 20公里。地理坐标12.41°北东和76.7°。它平均海拔679米(2227英尺)。用消毒的塑料袋的材料收集和运送到实验室。收集植物材料在运行自来水彻底洗干净,然后是沉浸在包含50双蒸馏水μ环己酰亚胺的g / mL 60分钟(24]。
2.2。表面灭菌协议
植物材料受到表面消毒无菌条件下,用自来水彻底清洗之后,蒸馏水将秉承土壤和碎片。后,表面灭菌是由连续的步骤开始沉浸在3.15%次氯酸钠为60秒120秒之后,70%的乙醇和干使用无菌吸墨纸表,持续30秒。在表面灭菌过程的每一步中,植物材料在无菌双蒸馏水清洗。确认表面灭虫法过程非常成功,确认没有生物污染的表面消毒装置部分,不育检查每个样品进行了监控有效性的印象和0.1毫升最后冲洗镀是在营养琼脂作为控制面板(27- - - - - -29日]。殖民地从表面消毒装置部分亚文化与字母数字代码和维护。
2.3。筛选的内生细菌合成的纳米粒子
内生细菌培养在媒体整合与硝酸银和孵化37°C到观察可见的增长。进一步这个丰富的殖民地新兴媒体在营养肉汤培养和培养72小时。文化肉汤离心机在10000×g在4°C 5分钟和上层的评估合成纳米颗粒的挑战1毫米的硝酸银和孵化直到观察颜色变化。样本被定期用紫外可见分光光度法和监控,以确定纳米颗粒的合成14]。
2.4。纳米粒子的合成的优化参数
硝酸银的反应混合物与上层清液的选择分离游离在不同的温度下从孵化30°C到80°C的合成纳米颗粒被画样品定期监测,使用紫外可见分光光度法分析它。硝酸银的浓度效应优化了不同浓度的硝酸银从1.0到2.5毫米,浮层与金属盐的比例,研究了确定快速合成所需的最佳比例。纳米粒子的合成由图纸样品定期监测,使用紫外可见分光光度法分析它。pH值的影响影响纳米颗粒的合成是由不同的pH值反应混合物从6到9。纳米粒子的合成被画样品定期监控和分析用紫外可见分光光度法(14]。
2.5。生物物理特性的纳米粒子
样品被吸引并定期监测之间的光谱与紫外可见光谱通过记录200和700海里用日本岛津公司双光束分光光度计。红外光谱分析赋予生物分子的官能团负责斡旋在室温下合成JASCO红外4100仪器分辨率为4厘米−1。XRD研究纳米粒子包覆在XRD网格和Rigaku Miniflex-II桌面x射线衍射仪仪器操作30千伏的电压和平均尺寸计算基于谢瑞方程谱记录:,在那里谢勒常数的值从0.9到1(形状因子)在哪里是x射线波长(1.5418),是x射线衍射峰的宽度的一半高度,然后呢是布拉格角。纳米粒子的大小和形态进行了分析通过使用透射电子显微镜;一个整除的纳米粒子转移到碳涂层铜TEM网格。TEM网格上的电影被允许站2分钟,然后额外的解决办法是删除网格被允许干前测量和扫描使用TECHNAI-T12 JEOL jem - 2100透射电子显微镜操作在120千伏的电压Bioten物镜。随后,颗粒大小是确定使用Gatan ccd相机(14]。
2.6。杀菌活性的合成纳米颗粒
合成纳米粒子的抗菌活性是评价对重要的人类病原体和植物病原体通过纸片扩散试验。总之prewarmed尼古拉斯(Mueller-Hinton琼脂)板块被播种106CFU(集落形成单位)悬浮液的测试生物擦洗均匀和无菌盘浸满50岁μL 10毫克/毫升的纳米颗粒在37°C和孵化24小时。孵化后,抑制区与庆大霉素(测量和解释8]。所有的测试病原体从MTCC-IMTECH采购,昌迪加尔,印度。
3所示。发现
目前调查的结果使用表面活性剂如次氯酸钠和乙醇消除附生植物的植物材料。环己酰亚胺的进一步整合导致抑制真菌内生菌导致的细菌从植物内生菌段。内寄生的殖民地都是亚文化和评估合成纳米粒子的生长到媒体补充金属盐。大多数细菌屈服于硝酸银的毒性中只有少数细菌生长的。在目前的调查,只有一个细菌生长的繁茂地成为兴趣现状调查的主题进行进一步的实验。选择的应变分配字母数字代码是419,受到大规模发酵和浮在表面的游离合成银纳米粒子的进一步评估。有趣的是,合成优化条件下快速的影响下不同的参数与升高温度高于70°C和碱性pH影响纳米颗粒的合成。合成的初始确认确认与反应混合物的强度逐渐增加,导致深棕色的颜色在20分钟的孵化时间。有趣的是,没有观察到20分钟后颜色变化指示饱和点的衰减。进一步证实,紫外可见光谱法实现了合成显示突出的吸收峰赋予在440纳米(图1)。这吸收峰红移是由于合成银纳米粒子的表面等离子体。进一步合成纳米粒子的生物物理特性进行了使用带有连字符号的光谱技术。红外光谱分析(图2)预测功能组负责调节纳米粒子的合成和稳定。广泛的吸光度乐队出现在3337年由于哦组和著名的山峰在491年和434年与碳氮和CH组相对应。分别。银纳米粒子的XRD模式揭示了著名的衍射峰可以被索引(111),(200),(220)和(311)面心立方结构的反射(fcc金属银(图)3)。平均晶粒度”银纳米粒子的计算,揭示了平均尺寸是30至35 nm使用谢勒方程:,在那里形状系数在0.9和1.1之间,是入射x射线波长(一个),β半峰全宽度在突出线的弧度,然后呢是这条线的位置模式。沉淀固相的TEM显微图显示的大小范围从10到60 nm平均30 nm的大小和形状的银纳米颗粒(图4)。合成银纳米粒子在本质上是多分散的不同形态特征如球形、椭圆形、六角,立方,三角形状。生物合成银纳米粒子表现出杀菌对小组活动选择病原体通过阀瓣和扩散试验。杀菌活性抑制的决心通过测量区和阀瓣(表1和图5)和活动被赋予最高铜绿假单胞菌(7903年MTCC)紧随其后大肠杆菌(MTCC 7410),金黄色葡萄球菌(MTCC 7443),枯草芽孢杆菌(MTCC 121)肺炎克雷伯菌(MTCC 7407)。
4所示。讨论
内生菌是高度值得微生物由于其适应独特的来源在高等植物生物学领域。研究还赋予这些内生菌能够分泌结构不同的次生代谢物轴承类活动(30.]。在目前的调查,细菌内生菌栖息大戟属植物hirtal .筛选合成的银纳米粒子。表面灭菌过程是成功的,没有增长的控制面板和补充抗真菌剂抑制真菌内生菌的生长。灭菌协议是基于先前的协议和标准化。在目前的调查,初步筛选内生菌的合成导致选择基于植物生长茂盛的植物内生细菌419呃在金属结合媒体。我们所知,这是第一个初步报告来合成纳米颗粒分离到的内生植物大戟属植物hirtal .即使有大型科学研究有关微生物合成的纳米粒子,稀疏的报告可以在细菌内共生体能够合成纳米粒子;因此在目前的调查细菌内生菌成为感兴趣的。所选植物内生细菌受到大规模发酵获得通过离心提取评估细胞外游离的合成银纳米粒子。细胞外合成的过程是有利与胞内合成相比,导致一步合成协议(8]。在纳米粒子的合成,这是观察到,升高温度和碱性pH值合成的影响。这个结果与早期的发现一致,突出的重要性参数(31日]。颜色的变化从淡黄色到深棕色的颜色是由于表面等离子体共振导致红移,观察图1;这些结果证明以前的结果(32]。一般来说,银纳米粒子的稳定性是更重要的对其应用的角度特别是生物医学。因此,银纳米颗粒通常是通过使用一些稳定剂稳定。然而,在目前的调查,由于合成银纳米粒子更稳定原位biocapping观察与红外光谱分析(图2)各种官能团负责协调和稳定纳米粒子。有趣的是这些结果也符合大多数早期的发现,哪个州存在酰胺,脂肪族,羰基和芳香组介导的纳米粒子的合成和稳定8,33]。XRD模式揭示了水晶合成银纳米粒子的性质基于衍射图样,这正好与前面的科学报告(32,34,35]。合成纳米颗粒的形态特征表现出多分散性的纳米粒子与无数的形状。这些特征的银纳米颗粒是高度对于他们的应用程序的命运和结果与先前协议biosynthesized纳米颗粒(36]。合成银纳米粒子表现出显著的杀菌活性对目标病原体。使用银的抗菌药物是有据可查与银的基础产品和银纳米粒子的发明;活动更深刻的尤其是对耐药微生物。合成银纳米粒子的杀菌活性评估通过阀瓣扩散,扩散,导致肉汤稀释测定铜绿假单胞菌(7903年MTCC)比其他测试病原体更敏感。科学报告显示,致病性铜绿假单胞菌是一种有害的微生物病原体感染所有形式的生命因此作为人类病原体和植物病原体。这些结果证明早期的发现报告评估的银纳米颗粒作为有效的抗菌药物(37- - - - - -39]。总体而言,目前调查的结果是有前途的足够和属性对知识增长内生菌及其untraced角色(40]。
5。结论
本研究报告使用内共生细菌存在于仿生合成的银纳米粒子大戟属植物hirtal及其杀菌的潜力。报告可以在评价稀疏的内生菌合成的纳米粒子;本研究首先报告形式合成的纳米粒子从植物内生细菌EH419隔绝兴奋hirtal .结果与初步调查报告和未来的分子特性是非常重要的归属选择内生植物。
相互竞争的利益
作者证实不存在利益冲突。
确认
作者很高兴谢谢ICMR副奖学金授予研究开展。他们也表达谢意SIBFU、俄罗斯、提供研究一机遇和CIMO-Finland和拉曼奖学金UGC-INDIA提供交流的机会。
补充材料
辅料强调的整体示意图表示内生细菌合成的银纳米粒子。