تولید بیولوژیکی و بررسی خواص ضد باکتریایی نانوذرات طلا

محورهای موضوعی : میکروب شناسی کاربردی

پرستو پورعلی ¹ , مجید باصری صالحی ² , سیما افشارنژاد ³ , جواد بهروان ⁴

1 - دانشجوی دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات فارس، فارس
2 - استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کازرون، دانشکده علوم، گروه میکروب شناسی
3 - استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مشهد، دانشکده پزشکی، گروه بیوشیمی،
4 - استاد، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی

تاریخ دریافت : 1391/02/13 تاریخ پذیرش : 1391/07/18 تاریخ انتشار : 1392/07/09

کلید واژه: تولید بیولوژیکی, نانوذرات طلا, اثرات ضد باکتریایی,

چکیده مقاله :

سابقه و هدف: نانوذرات تولید شده با روش بیولوژیکی در عین بی خطر بودن، دارای اثرات ضد باکتریایی مناسبی بر علیه جدایه های مسبب عفونت های انسانی می باشند. این مطالعه با هدف جداسازی و شناسایی سویه های تولید کننده نانوذرات طلا از خاک به صورت درون و برون سلولی و نیز بررسی خواص ضد باکتریایی نانوذرات طلای تولیدی بر علیه 10 باکتری بیماری زا انجام شده است. مواد و روش ها: در این مطالعه پس از جداسازی باکتری ها از خاک و تولید نانوذرات طلا توسط روماند و سلول های آن ها، تولید بیولوژیکی نانوذرات از طریق اسپکتروفوتومتر، میکروسکوپ الکترونی گذاره و پراش اشعه اکس تایید گردید. به منظور شناسایی سویه های تولید کننده نانوذرات طلا از روش PCR و سپس تعیین توالی استفاده شد. در نهایت خواص ضد باکتریایی نانوذرات تولیدی بر علیه 10 باکتری بیماری زا با روش چاهک گذاری مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: در مجموع 38 سویه قادر به تولید نانوذرات طلا به صورت خارج سلولی بودند. از این میان 16 سویه توانایی تولید نانوذرات طلا به صورت درون سلولی را نیز دارا بودند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی گذاره حاصل از نانوذرات طلا نشان داد که نانوذرات دارای ابعادی کمتر از 100 نانومتر بوده اند و نتایج پراش اشعه اکس حضور ساختار کریستالین نانوذرات طلا را تایید نمود. 3 سویه برتر تولید کننده نانوذرات طلا شامل باسیلوس موجاونسیس، باسیلوس اسپیزیزنی و باسیلوس والیسمورتیس بودند. نتایج بررسی اثر ضد باکتریایی نانوذرات طلا تولیدی نشان داد که نانوذرات تولیدی به روش خارج سلولی بهتر از نانوذرات تولیدی به روش درون سلولی توانایی مهار رشد باکتری های بیماری زا را دارند. نتیجه‌گیری: تولید نانوذرات طلا با روش بیولوژیکی قابل انجام است و نانوذرات طلا تولیدی دارای خواص ضد باکتریایی مشابه بر علیه باکتری های گرم مثبت و منفی می باشند.

چکیده انگلیسی:

Background and Objectives: In addition to safety, nanoparticles produced via biological methods show antimicrobial activity against human pathogens. This study was aimed to isolation and identification of intracellular and extracellular gold nanoparticle producing strains from soil and to investigate the antimicrobial effects of the produced nanoparticles on 10 common bacterial pathogens. Materials and Methods: In this study, after isolation of bacteria from the soil and production of the gold nanaoparticles by their supernatants and their pure cells, the bio-production was confirmed through visible spectrophotometry, transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction analysis (XRD). The nanoparticle producing stains were identified based on gene amplification by PCR and gene sequencing. Finally, the antibacterial properties of the produced gold nanoaprticles against 10 pathogenic bacteria was assessed by well diffusion method. Results: Results showed that 38 strains had ability to produce extracellular gold nanoparticles. Among them 16 strains had ability to produce intracellular gold nanoparticles as well. TEM images of the gold nanoparticles showed sizes less than 100 nm and the XRD patterns confirmed the crystalline structure of the gold nanoparticles. Three bacterial strains, Bacillus mojavensis, Bacillus subtilis and Bacillus vallismortis, showed higher productivity. Antibacterial tests showed that the extracellular gold nanoaprticles had better activity against pathogenic bacterial strains than the intracellular produced ones. Conclusion: Production of gold nanoparticles was performed by biological method. This nanoparticles showed a same antibacterial activity against both tested gram positive and negative bacteria.