جلد 19، شماره 5 - ( 5-1399 )                   جلد 19 شماره 5 صفحات 548-539 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Bayrami A, Mohammadi Arvanagh F, Zahri S, Bayrami M. Characterization and Evaluation of Antimicrobial Effects of ZnO/Ag Nanoparticles Synthesized by Milk Thistle Seed Extract (Silybum marianum): A Short Report. JRUMS. 2020; 19 (5) :539-548
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-5147-fa.html
بایرامی ابوالفضل، محمدی اروانق فرید، زهری صابر، بایرامی مهدی. ویژگی‌ یابی و بررسی اثرات ضد میکروبی نانوذرات اکسید روی/نقره سنتز شده با عصاره دانه گیاه خار مریم (Silybum marianum): یک گزارش کوتاه. مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1399; 19 (5) :548-539

URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-5147-fa.html


دانشگاه محقق اردبیلی
متن کامل [PDF 357 kb]   (787 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (1441 مشاهده)
متن کامل:   (2968 مشاهده)
گزارش کوتاه
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 19، مرداد 1399، 548-539
 
 
 
ویژگی­ یابی و بررسی اثرات ضد میکروبی نانوذرات اکسید روی/نقره سنتز شده با عصاره دانه گیاه خار مریم (Silybum marianum): یک گزارش کوتاه
 
ابوالفضل بایرامی[1]، فرید محمدی اروانق[2]، صابر زهری[3]، مهدی بایرامی[4]
 
 
 
 
دریافت مقاله: 6/11/98   ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 24/12/98  دریافت اصلاحیه از نویسنده: 19/3/99         پذیرش مقاله: 20/3/99
 
 
 
 
 
 
چکیده
زمینه و هدف: استفاده از فناوری نانو در زمینه های مختلف به ویژه در زمینه بهداشتی و دارویی به سرعت در حال گسترش می باشد. هدف از این مطالعه تولید نانوذرات اکسید روی/نقره زیستی با استفاده از عصاره دانه خارمریم و تعیین اثرات ضد میکروبی آن­ها می­باشد.
مواد و روش­ها: در این پژوهش آزمایشگاهی نانوذرات زیستی با استفاده از عصاره آبی دانه خار مریم و نانوذرات اکسید روی به روش شیمیایی سنتز شدند، پس از بررسی ساختار، اثرات ضد باکتریایی این نانومواد در غلظت های8/0، 4/0، 2/0، 1/0 ، 05/0 و صفر (شاهد) میلی­گرم بر میلی­لیتر بر باکتری های Escherichia coli  و Staphylococcus aureus مطالعه گردید.
یافته­ها: اندازه نانوذرات اکسید­روی/نقره سنتز شده به روش زیستی، 5/17 نانومتر تعیین شد که نسبت به نانوذرات شیمیایی (22 نانومتر) کوچکتر بودند که این اندازه کوچک در کاربرد زیستی آن می تواند تأثیرگذار باشد. همچنین حضور ترکیبات آلی گیاهی در ساختارنانوذرات زیستی تأیید شدند. هر دو نوع نانوذره اثرات ضد باکتریایی وابسته به دوز داشتند. با اینکه حساسیت باکتری ها نسبت به نانوذرات زیستی بیشتر بود ولی این اختلاف از نظر آماری فقط در غلظت 8/0 میلی گرم/میلی لیتر معنی‌دار بود (05/0p<).
نتیجه­گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که نانوذرات زیستی تأثیر بیشتری در کنترل رشد باکتری­ها دارند و این می­تواند به علت سایز کوچک­تر و وجود ترکیبات فعال گیاهی باشد.
واژه­های کلیدی: خار مریم، ضد باکتریایی، سنتز سبز، نانوذرات اکسید روی-نقره
 
مقدمه
شو نانو­فناوری دانشی کاربردی و نوعی فناوری است که زمینه­های متفاوتی را شامل می­شود. زمینه اصلی نانوفناوری تولید مواد یا ابزارهایی در ابعاد کمتر از صد نانو­­متر است ]1[. کاربردهای جدید نانو ذرات و نانو مواد وابسته به خواص بهبود یافته و جدید آن­ها می­باشد که مربوط به اندازه، مورفولوژی و نحوه­ توزیع آن­ها می­گردد]2[.
بیماری­های عفونی یکی از چالش­های اصلی در زمینه پزشکی می­باشد به طوری­که در سال­های اخیر بیش از 300 نوع از این بیماری­های عفونی مشکل ساز شده­اند. مقاومت باکتری­ها در برابر داروهای موجود در بیشتر نقاط جهان زنگ خطری را در این زمینه به صدا درآورده است و یکی از علل مرگ و میر در جمعیت انسانی می­باشد. با توجه به این نانوذرات فلزی توجه بسیاری از پژوهش­گران و محققین را جلب کرده است ]3[.
در حال حاضر روش­های مختلف فیزیکی و شیمیایی برای ساخت نانو ذرات کاربرد دارد. اخیراً محققین پی بردند که موجودات زنده و مواد زیستی می­توانند پیش­سازهای فلزی را احیاء کنند. گسترش و کاربردی بودن این روش در استفاده از احیاء کننده­های طبیعی، تثبیت مواد نهایی بدون استفاده از عوامل سمی، عدم به­کارگیری مواد شیمیایی گران قیمت و عدم مصرف انرژی بالا، می­باشد ]4[. ترکیبات گیاهی هم به عنوان عوامل کاهنده و هم کنترل کننده رشد نانو­ذرات در سنتز نانوذرات، استفاده می­شوند ]5[. انواع مختلفی از نانوذرات اکسید فلزی و فلزی برای تهیه نانوذرات زیستی برای اهداف پزشکی و دارویی استفاده شده است که از پرکاربردترین آن­ها می­توان به اکسید روی و نقره اشاره نمود ]6[.
گیاه خار مریم از تیره کاسنی با نام علمی Silybum marianum دارای ترکیبات مختلفی از جمله سیلی­بین، سیلی­دیانین، سیلی­کریستین، آپی ژنین، دی هیدروسیلی­بین، دی ­اکسی سیلی­کریستین، دی اکسی سیلی­دیانین است. عصاره دانه خشک گیاه دارای 1 الی 4 درصد سیلی­مارین است که شامل فلاونوییدهای مختلفی است. سیلی­بین‌مؤثرترین ماده موجود در سیلی­مارین است که به عنوان آنتی اکسیدان و محافظ کبدی شناخته شده است ]7[. خار مریم در درمان بیماری­های مختلف کبدی و گوارشی در طب سنتی کاربرد دارد و عصاره بذر این گیاه دارای قدرت آنتی اکسیدانی بسیار قوی می­باشد ]8[.
در پژوهش­های زیادی نانوذرات تولید شده به روش زیستی و با استفاده از عصاره گیاهان مختلف برای کنترل بیماری­هایی مانند دیابت، سندروم تخمدان پلی کیستیک، زخم­های پوستی و حتی کنترل باکتری­ها به کار رفته است و نتایج مثبتی نیز حاصل شده است] 6-3[. با توجه به کاربردهای دارویی دانه خار مریم و اکسید روی [9] و نبود پژوهشی که در آن نانوذرات اکسید روی و نقره با هم در یک مرحله و به روش زیستی تولید شده باشند، لذا در این پژوهش با تولید نانوذرات اکسید روی/ نقره با عصاره دانه خارمریم (زیستی) به صورت تک مرحله­ای و بدون عصاره (شیمیایی)، ضمن بررسی ویژگی­های مولکولی و مورفولوژیکی آن­ها با استفاده از طیف سنجی پراش اشعه ایکس (Energy-dispersive X-ray)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (Scanning electron microscopy) و عبوری (Transmission electron microscopy) برای اولین بار به مطالعه اثر ضدباکتریایی آن­ها پرداخته شده است.
مواد و روش­ها
این مطالعه به صورت یک پژوهش آزمایشگاهی طراحی و اجرا گردید. این مطالعه دارای کد اخلاق از دانشگاه محقق اردبیلی میباشد. دانه خار مریم (Silybum marianum)، در سال 1397 از عطاری­های موجود در سطح شهر اردبیل تهیه گردید و پس از تآیید مرکز هرباریم گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی دانه­های مرغوب برای مطالعه انتخاب گردید. برای تهیه عصاره آبی خار­ مریم، 100 گرم از بذر گیاه را ابتدا با آب معمولی (2 بار) و سپس با آب مقطر (1 بار) شستشو داده و سپس نمونه­ها بر روی کاغذ تمیز و در سایه خشک شدند. سپس نمونه­ها به صورت پودر درآمدند. پودر حاصل را در بشر به همراه 200 میلی­لیتر آب مقطر روی هیتر-استیرر با دمای 60 درجه سانتی­گراد  قرار داده شد. بعد از یک ساعت پس از سرد شدن، محتویات بشر با استفاده از کاغذ صافی (واتمن شماره 1)، صاف شده و محلول حاصل در دمای 4 درجه برای استفاده در مرحله بعدی نگه­داری شد [7]. برای سنتز 2 گرم نانوذره زیستی اکسید روی- نقره با نسبت 95 درصد اکسید روی و 5 درصد نقره، 94/6 گرم روی نیترات 6 آبه[Zn(NO3)2.6H2O]  و 16/0 گرم نقره نیترات [Ag(NO3)] را بعد از توزین به درون 50 میلی­لیتر آب مقطر در حال هم زدن ریخته، سپس 50 میلیلیتر عصاره آبی گیاه (500گرم/لیتر) را به آن اضافه نموده تا حجم کل محلول به 100 میلی­لیتر برسد. با NaOH 5 مولار، pH  محلول در 10 تنظیم گردید. سپس محلول حاصل را 10 دقیقه در ماکروویو (2.45 GHz and 1000 W) قرار داده شد. رسوب حاصل به مدت 5 دقیقه با rpm3000، سانتریفیوژ (ساخت شرکت سیگما- کشور آلمان) شده و یک­بار با آب مقطر و سپس با اتانول شستشو داده و سانتریفیوژ ­شد. در نهایت نمونه­ها را در اُون (Oven) و در دمای 60 درجه سانتیگراد و به مدت 24 ساعت جهت خشک شدن قرار ­گرفت و بعد از آن به صورت پودر برای مرحله بعدی نگه­داری شد. برای تهیه نانوذرات شیمیایی دقیقاً از همان روش استفاده شد با این تفاوت که به جای عصاره گیاهی از همان حجم آب مقطر استفاده شد و 424/6 گرم روی نیترات 6 آبه استفاده شد ]6[.
خلوص مواد و آنالیز عناصر موجود در محصولات سنتز شده توسط دستگاه طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (model LEO1430VP)  مورد بررسی قرار گرفت. مورفولوژی سطح و توزیع ذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (model LEO1430VP) و اندازه نانو ذرات سنتز شده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (model Zeiss-EM10C180 kV) استفاده گردید ]5[.
به منظور بررسی خواص ضد­باکتریایی نانو ذرات اکسید ­روی/نقره شیمایی و نانو ذرات اکسید­ روی/نقره سنتز شده با عصاره گیاهی خار­ مریم بر روی باکترهای Escherichia coli و Staphylococcus aureus، ابتدا کلنی­های سالم از  این دو گونه باکتری گرم منفی و گرم مثبت، بر روی محیط جامد کشت (LB Broth) داده ­شدند. سپس یک کلنی از باکتری با استفاده از آنس برداشته و در محیط کشت مایع (Muller-Hinton broth)، کشت داده شد. سپس سوسپانسیون نانوذرات در غلظت­های 8/0، 4/0، 2/0، 1/0 ، 05/0 و صفر (شاهد) میلی­گرم بر میلی­لیتر تهیه شد. کنترل مثبت شامل محیط کشت حاوی باکتری و کنترل منفی حاوی نانوذرات و محیط کشت بود. محیط کشت مایع به مدت 15 دقیقه در دمای 5/121 درجه سانتی­گراد، اتوکلاو (ریحان طب-ایران) شد. سپس درون لوله­های استریل، منتقل و سوسپانسیون نانوذرات به محیط اضافه گردید. سرانجام 100 میکرو­لیتر باکتری به هرکدام از لوله­ها افزوده­ شد. بعد از سپری شدن 24 ساعت، جذب هر کدام از غلظت­ها در طول موج 600 نانو متر برای تعیین میزان زنده مانی باکتری­ها اندازه گرفته­ شد. برای اطمینان، از هر کدام از لوله­ها کلنی خالص بر روی محیط جامد (LB Broth) نیز، کشت داده شدند ]4[. تمامی آزمایشها به صورت سه بار تکرار انجام گرفته و میانگین دادهها در بخش نتایج ارائه گردیده است.
داده­های جمع­آوری شده وارد نرمافزارSPSS  نسخه 20 شد. پس از بررسی نرمال بودن داده ها با آزمون کولموگروف اسمیرنف و تساوی واریانس ها با آزمون لون، نتایج با آنالیز واریانس یک طرفه و آزمون تعقیبی Tukey مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. کلیه نمودارهای مربوطه نیز توسط نرم افزار Excel نسخه 2016 رسم گردید. سطح معنی­داری در آزمون­ها 05/0 در نظر گرفته شد.
نتایج
پس از تهیه نانوذرات از روش­های مختلفی جهت اطمینان از تشکیل صحیح و مورد انتظار آن­ها استفاده گردید. بررسی تأیید حضور برخی عناصر موجود در ساختار نانوذرات ZnO وZnO/Ag  زیستی از تکنیک طیف سنجی پراش اشعه ایکس استفاده شد. نتایج حاصل حضور عناصر اکسیژن و روی در نمونه­های اکسید روی شیمیایی به وضوح دیده نشان داد. اما در نانوذرات اکسید ­روی/نقره سنتز شده به روش زیستی علاوه بر حضور عناصر روی، اکسیژن و نقره، عنصر کربن هم دیده ­شد که به خاطر حضور مقدار قابل ملاحظه­ای از مولکول­های آلی موجود در عصاره بود. حضور عنصر روی در دو ناحیه در نانوذره ZnO و عنصر اکسیژن در یک ناحیه از طیف مربوطه تأییدی بر صحت سنتز هر دو نانو­ذره بود. در نانوذره ZnO/Ag زیستی علاوه بر حضور عناصر روی، نقره و اکسیژن، عنصر کربن نیز مشاهده ­شد که نشان از اتصال قوی مولکول­های عصاره با اکسید ­روی بود. چرا که علی­رغم چند مرحله شستشو هنوز متصل شده با اکسید روی باقی ماند­­ند.
مورفولوژی نانوذرات اکسید ­روی سنتز شده به روش شیمیایی و زیستی، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد که تصاویر در شکل­ 1 (a و b) نشان داده شده است. همان­طور که مشاهده می­شود، هر دو نانوذره سنتز شده تقریباً حالت کروی دارند. نانوذرات سنتز شده به روش زیستی با استفاده از عصاره گیاه خار ­مریم اندازه کوچک­تری نسبت به نانوذرات اکسید­ روی خالص دارند.
تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نانوذرات اکسید­ روی سنتز شده به روش شیمیایی و زیستی، در شکل­ 1 (c وd ) نشان داده شده است. همان­طور که مشاهده می­شود، نانوذرات سنتز شده به روش زیستی اندازه کوچکتری نسبت به نانوذرات اکسید روی خالص (ZnO) دارند. لذا با توجه به یافته­های به دست آمده از تکنیک­های SEM و TEM نتیجه­گیری می­شود که مولکول­های موجود در عصاره گیاهی به خاطر اتصال به ZnO در حال رشد، از رشد زیاد ذرات آن­ها جلوگیری می­کنند.
 
 

شکل 1- تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از نانو ذرات سنتز شده: اکسید روی شیمیایی (a) و اکسید روی/نقره زیستی (b). شکل ظاهری کروی­تر و اندازه کوچک­تر در نانوذره اکسید روی/نقره زیستی کاملاً مشهود است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری از نانو ذرات سنتز شده: اکسید روی شیمیایی (c) و اکسید روی/نقره زیستی (d)، کوچک­تر بودن نانوذرات زیستی سنتز شده نسبت به نانوذره اکسید روی شیمیایی در تصاویر مشخص است. درصد زنده مانی باکتری­های تیمار شده با غلظت­های مختلف نانوذرات اکسید روی شیمیایی و اکسید روی/نقره زیستی. (e) درصد زنده مانی باکتری E. coli تیمار شده با نانوذرات (f) درصد زنده مانی باکتری S. aureus تیمار شده با نانوذرات. علائم * و **  در بالای ستون ها بیانگر معنی­دار بودن اختلاف بین گروه‌ها از نظر آماری می­باشد (05/0p<).
 
 
برای بررسی اثرات ضدباکتریایی نانوذرات سنتز شده، دو گونه باکتری گرم مثبت و گرم منفی E. coli و S. aureus با غلظت­های مختلفی از این نانومواد در محیط کشت مایع و سپس جامد تیمار شدند. مقایسه نتایج در شکل 1 (e وf ) بر اساس غلظت نشان می­دهد که در تیمار با هر دو نانو ذره، میزان زنده مانی باکتری­ها از هر دو گونه حالت نزولی داشته و با افزایش غلظت ارتباط مستقیم وجود دارد. بررسی تأثیر نانومواد بر دو گونه متفاوت گرم منفی و گرم مثبت از باکتری تفاوت در میزان زنده مانی این دو گونه باکتری را در غلظت مشابه از تیمار نشان می­دهد به طوری­که میزان حساسیت S. aureus بیشتر از E. coli می­باشد. اما مقایسه میانگین در سطح اطمینان 95 درصد نشان می­دهد که در تیمار باکتری E. coli اختلاف در میزان اثر دو نوع نانوذره در تمامی غلظت­ها وجود دارد ولی این اختلاف فقط در غلظت 8/0 میلی‌گرم/میلی­لیتر معنی­دار می­باشد. این شرایط دقیقاً در مقایسه میزان زنده مانی باکتری S. aureus نیز دیده می­شود، یعنی این­که در غلظت­های مختلف استفاده شده، اختلاف معنی­داری در میزان مرگ و میر به­جزء در بالاترین غلظت (8/0) دیده نمی­شود. در بررسی اثر غلطت­های مشابه بر دو نوع باکتری مختلف علی­رغم وجود تفاوت­های عددی، اختلاف معنی­داری از نظر آماری بین آن­ها دیده نمی­شود.
بحث
در سال­های اخیر پژوهش­های بسیاری در جهت تولید مواد ضد باکتری انجام یافته است و راه­کارهای جدیدی در برابر مقاومت باکتری­ها به آنتی بیوتیک­های موجود ارائه شده است. استفاده از نیترات نقره 5 درصد برای درمان سوختگی از سال 1960 رایج بود. با پیشرفت علم نانو در سال 2004 اثرات ضدباکتریایی نانوذرات نقره بررسی شد. نانوذرات به واسطه نسبت سطح به حجم بالا و شکل­های ظاهری متفاوت، رفتارهای متنوعی در هنگام مواجهه با سلول زنده دارند و اغلب به راحتی با دیواره و یا غشاء سلولی واکنش داده و باعث تخریب آن یا موفق به ورود به آن می­گردند. به همین علت امروزه استفاده از نانوذرات در زمینه­های مختلف، به ویژه بهداشتی و دارویی گسترش یافته است به طوری­که در ساختار پوشش­های ضد میکروب و پمادهای زخم و سوختگی به فراوانی استفاده می­شود ]10[.
از ویژگی­های بارز این پژوهش سنتز هم­زمان یک نوع نانوذره با استفاده از نمک­های روی و نقره به کمک خاصیت احیاء کنندگی عصاره گیاه خار مریم می­باشد. براساس یافتههای این پژوهش اثر آنتی باکتریایی این مواد با حضور ترکیبات فعال گیاهی افزایش می­یابد و این می­تواند مربوط به حضور ترکیبات فنلی این گیاه باشد. هم­چنین عصاره در تشکیل نانوذرات کوچک­تر با قدرت نفوذ بیشتر نیز مؤثر میباشد. مکانیسم ضدباکتریایی نانوذرات می­تواند به توانایی جذب الکترواستاتیک بین یون­های مثبت در ساختار نانوذرات فلزی و یون­های منفی در ساختار باکتری باشد ]11[. این اتصال با اثر بر پروتئین­های تیولی غشاء سلولی باکتری باعث اکسیداسیون غشاء باکتری می­گردد و شرایط را برای انجام واکنش­های استرس اکسیداتیو و تولید گونه­های فعال اکسیژن فراهم می­کند. این امر ساختار غشاء سلولی و عملکرد آن را در نفوذپذیری و تنفس سلولی مختل کرده و باعث مرگ آن می­شود [12].
شکل و اندازه نانوذره فاکتور اصلی در نفوذپذیری آن و انتشار به درون سلول می­باشد که به واسطه پورین­ها و پروتئین­های دیواره سلولی انجام می­گیرد و یا اتصالات الکترواستاتیکی با پروتئین­های دارای گروه­های تیولی صورت می­گیرد که هر دو فرآیند در ویژگی­های الکتروشیمیایی غشاء سلولی تداخل ایجاد کرده و باعث ایجاد گونه­های فعال اکسیژن (Reactive oxygen species) می­شود. بالا رفتن میزان تولید اکسیژن فعال از نشانه­های تداخل نانوذرات در ساختار باکتری­ها می­باشد. این رادیکال­های فعال باعث تغییرات و آسیب­های مختلفی در سلول از جمله افزایش نفوذپذیری به نانومواد، پراکسیداسیون لیپیدها، اختلال در مسیر انتقال یونها، تغییرات در ساختار پروتئین ها، DNA و در نهایت مرگ سلولی می­گردند ]13[.
در پژوهش حاصل بر خلاف یافته­های قبلی اثر ضدباکتریایی نانوذرات تولید شده بر باکتری­های گرم مثبت نسبت به گرم منفی بالا بود با این­که از نظر آماری اختلاف معنی­داری گزارش نشد. علت مقاومت نسبت به آنتی بیوتیکها به ویژگی­های ژنتیکی و اکتسابی آن­ها مربوط میشود ]14[. در صورتی­که یافته­های جدید نشان می­دهند که مقاومت بالای باکتری­های گرم منفی در برابر نانوذرات یک پدیده اکتسابی است و مربوط به ژن­ها نمی­باشد. در این مکانیسم باکتری با استفاده از پروتئین­های فلاژلین چسبناک و شلاقی باعث تجمع نانوذرات و آگلومره شدن آن­ها در خارج از سلول خود می­شود و با این پدیده مانع اثر اکسیداسیونی نانوذرات می­گردند ]15[. مطالعات قبلی در زمینه اثرات ضدباکتریایی نانوذرات اکسید روی شیمیایی و زیستی بیانگر تأثیرات مثبت این نانوذرات در کنترل رشد باکتری­ها می­باشد [9 ،4]. مهم­ترین ویژگی این پژوهش تهیه هم­زمان نانوذره ترکیبی اکسید روی و نقره در یک مرحله و مقایسه اثرات ضد باکتریایی آن با کارهای قبلی که فقط از اکسید روی استفاده شده بود. آنالیز داده­های حاصل ضمن تأیید اثرات ضدباکتریایی نانوذرات اکسید روی مطابق با کارهای قبلی، نشان داد که وجود نقره در این ساختار باعث افزایش معنیداری در کاهش رشد باکتری­های بیماری­زا می­گردد.
در حین این پژوهش یکی از مشکلات، عدم انحلال نانوذرات در محیط کشت جامد بود، لذا امکان استفاده از روش دیسک وجود نداشت که برای حل این مشکل از روش دیگری استفاده شد. پیشنهاد می­شود در مطالعات آتی روش­هایی که بتوان بر این مشکل چیره شد بررسی شود و هم­چنین در تولید نانوذرات از نسبت­های متفاوت اکسید روی و نقره استفاده شود تا ترکیب بهینه با بالاترین اثرگذاری در رشد باکتری­ها حاصل گردد.
نتیجه­گیری
استفاده از ترکیب جدید نانویی و سنتز آن به ترکیبات فعال گیاهی باعث بروز ویژگی­ها و رفتارهای جدیدی در این مواد می­شود که می­توان از این ویژگی­ها در کنترل باکتری­های بیماری­زا استفاده کرد. این نتایج می­تواند راه­کاری پاک و ایمن و چشم اندازی جدید و امیدبخش در حوزه بهداشت و ایمنی فراهم کند.
تشکر و قدردانی
این پژوهش حاصل نتایج طرح پژوهشی به شماره 1734/10/10/1396 که با حمایت مالی معاونت محترم پژوهشی و فناوری دانشگاه محقق اردبیلی در محل دانشکده علوم، گروه زیست شناسی انجام شده است. لذا نویسندگان از واحد پژوهش و فناوری این دانشگاه، کمال تشکر و قدردانی را دارند..
 
References
 
 
 
[1] Sheydaei P, Bayrami A, Azizian Y, Parvinroo S. Study on the toxicity effects of Zinc Oxide nanoparticles on hematological and serum parameters in mice. J. Arak. Uni. Med. Sci 2017; 19(115): 39-47.
[2] Khalil K, Fouad H, Elsarnagawy T, Almajhdi F. Preparation and characterization of electrospun PLGA/silver composite nanofibers for biomedical applications. International J Electrochem Sci 2013; 8: 3483–93.
[3] Dizaj SM, Lotfipour F, Barzegar-Jalali M, Zarrintan MH, Adibkia K. Antimicrobial activity of the metals and metal oxide nanoparticles. Mat Sci Eng C Mater 2014; 44: 278-84.
[4] Bayrami A, Alioghli S, Rahim Pouran S, Habibi-Yangjeh A, Khataee A, Ramesh S. A facile ultrasonic-aided biosynthesis of ZnO nanoparticles using Vaccinium arctostaphylos L. leaf extract and its antidiabetic, antibacterial, and oxidative activity evaluation. Ultrason Sonochem 2019; 55: 57-66.
[5] Rahim Pouran S, Bayrami A, Mohammadi Arvanagh F, Habibi-Yangjeh et al. Biogenic integrated ZnO/Ag nanocomposite: Surface analysis and in vivo practices for the management of type 1 diabetes complications. Colloied Surface B 2020; 189: 110878.
[6] Mohammadi-Aloucheh R, Habibi-Yangjeh A, Bayrami A, Latifi-Navid S, Asadi A. Green synthesis of ZnO and ZnO/CuO nanocomposites in Mentha longifolia leaf extract: characterization and their application as anti-bacterial agents. J. Mater. Sci Mater. 2018: 596-605.
[7] Shibano M, Lin AS, Itokawa H, Lee KH. Separation and characterization of active flavonolignans of Silybum marianum by liquid chromatography connected with hybrid ion-trap and time-of-flight mass spectrometry (LC-MS/IT-TOF). J Nat Prod 2007; 70(9): 1424-8.
[8] Deep G, Agarwal R. Antimetastatic efficacy of silibinin: molecular mechanisms and therapeutic potential against cancer. Cancer Met Rev 2010; 29(3): 447-63.
[9] Bayrami A, Haghgooie S, Rahim Pouran S, Mohammadi Arvanag F, Habibi-Yangjeh A. Synergistic antidiabetic activity of ZnO nanoparticles encompassed by Urtica dioica extract. Adv Powder Technol 2020; In press.
[10] Kenneth K, Wong Y, Liu X. Silver nanoparticles the real silver bullet in clinical medicine. Med Chem Commun 2010; 1: 125-31.
[11] Prabhu YT, Rao KV, Kumara BS, Sai kumar VS, Pavani T. Synthesis of Fe3O4 nanoparticles and its antibacterial application. Int Nano Lett 201; 5(2): 85-92.
[12] Maddy SA, Raheed QJ, Kalaichelvan PT. Antimicrobial activity of zero-valant iron nanoparticles. International Journal Mod Eng Res 2012; 2(1): 578-81.
[13] Lapresta-Fernandez A, Fernandez A, Blasco J. Nanoecotoxicity effects of organisms. Trends Anal Chem 2012; 32: 40-59.
[14] Levy SB, Marshall B. Antibacterial resistance worldwide: causes, challenges and responses. Nat Med 2004; 10(S12): S122-9.
[15] Panacek A, Kvitek L, Semekalova M, Vecerova R, Kolar M, Roderova M, et al. Bacterial resistance to silver nanoparticles and how to overcome it. Nat Nanothechnol 2017; 13(1): 65-71.


 
Characterization and Evaluation of Antimicrobial Effects of ZnO/Ag Nanoparticles Synthesized by Milk Thistle Seed Extract (Silybum marianum): A Short Report
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A. Bayrami[5], F. Mohammadi Arvanagh[6], S. Zahri[7], M. Bayrami[8]
 
 
 
Received: 26/01/2020  Sent for Revision: 14/03/2020 Received Revised Manuscript: 08/06/2020 Accepted:  09/06/2020
 
 
 
 
Background and Objectives: The use of nanotechnology is rapidly expanding in various fields, especially in the health and pharmaceutical fields. The purpose of this study was to produce biological Zinc Oxide (ZnO) and silver (Ag) nanoparticles (NPs) using extract of milk thistle seeds and to determine their antibacterial properties.
Materials and Methods: In this laboratory study, biological NPs were synthesized using aqueous extract of milk thistle, and ZnO NPs were chemically synthesized as well. After investigating the structural properties, the antibacterial effects of the nanomaterials on Escherichia coli and Staphylococcus aureus were studied at the concentrations of 0.8, 0.4, 0.2, 0.1, 0.05 and 0 (control) mg/ml.
Results: The size of the biologically synthesized ZnO/Ag NPs was determined (17.5 nm), which was smaller than the chemical NPs (22 nm). Due to smaller size, it could have more bioactivity. Furthermore, the presence of organic compounds in the structure of NPs was confirmed. Both types of NPs showed dose-dependent antibacterial effects. Despite high sensitivity of bacteria to the biological NPs, this difference was statistically significant only at theconcentration of 0.8 mg/ml (p<0.05).
Conclusion: The findings showed that biological NPs were more effective on the bacterial growth. This could be due to their smaller size and presence of active plant compounds in their structure.
Key words: Milk thistle, Antibacterial, Green synthesis, ZnO/Ag NPs
 
Funding: This study was funded by University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
Conflict of interest: None declared.
Ethical  approval[j1] : The Ethics Committee of University of Mohaghegh Ardabili approved the study.
 
How to cite this article: Bayrami A, Mohammadi Arvanagh F, Zahri S, Bayrami Z. Characterization and Evaluation of Antimicrobial Effects of ZnO/Ag Nanoparticles Synthesized by Milk Thistle Seed Extract (Silybum marianum): A Short Report. J Rafsanjan Univ Med Sci 2020; 19 (5): 539-48. [Farsi]


 
[1]-- (نویسنده مسئول) دانشیار گروه آموزشی زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
     تلفن: 31505187-045، دورنگار: 33514701-045، پست الکترونیکی: a_bayrami@uma.ac.ir
[2]- دانش آموخته فیزیولوژی جانوری، گروه آموزشی زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
[3]- استاد گروه آموزشی زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
[4]- دانش آموخته دکترای حرفه ای دام­پزشکی، دانشگاه آزاد تبریز، تبریز، ایران
 
[5]- Associate Prof., Dept. of Biology, Faculty of Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran, ORCID: 0000-0001-7002-8605
(Corresponding Author) Tel: (045) 31505187, Fax: (045) 33514701, E-mail: a_bayrami@uma.ac.ir
[6]- MSc in Animal Physiology, Dept. of Biology, Faculty of Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran, ORCID: 000-0003-3505-890X
[7]- Prof., Dept. of Biology, Faculty of Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran, ORCID: 0000-0002-1470-7694
[8]- PhD in Veterinary Medicine, Azad University of Tabriz, Tabriz, Iran, ORCID: 0000-0002-7782-6594

 [j1]کد اخلاق گزارش نشده است.
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: زيست شناسي
دریافت: 1398/11/4 | پذیرش: 1399/3/21 | انتشار: 1399/6/9

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2022 CC BY-NC 4.0 | Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences

Designed & Developed by : Yektaweb