پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 163 |
| تعداد شماره‌ها | 6,773 |
| تعداد مقالات | 72,981 |
| تعداد مشاهده مقاله | 132,518,385 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 103,850,416 |
سنتز نانوذرات نقره به روش سازگار با محیط‌زیست با استفاده از عصارة هیدروالکلی Laurencia caspica و ارزیابی خواص آنتی‌اکسیدانی و فعالیت ضد باکتریایی آن | ||
| نشریه محیط زیست طبیعی | ||
| دوره 78، ویژه‌نامه پایش و مدیریت آلاینده‌های محیط‌زیست طبیعی، تیر 1404، صفحه 87-100 اصل مقاله (743.07 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jne.2024.379541.2697 | ||
| نویسندگان | ||
| شهاب اوجانی* 1؛ فرید غلامرضا فهیمی2؛ محسن محمدی3؛ میثم پاشایی4 | ||
| 1پژوهشگاه علوم و فناوری نانو، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران. | ||
| 2گروه محیط‌زیست، واحد تنکابن، دانشگاه آزاد اسلامی، تنکابن، ایران. | ||
| 3گروه زیست‌شناسی، واحد تنکابن، دانشگاه آزاد اسلامی، تنکابن، ایران. | ||
| 4باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران. | ||
| چکیده | ||
| نانوفناوری امروزه شاهد پیشرفت های چشمگیری در زمینة نانومواد بوده است که با توسعه و کشف روش های جدید نگرانی ها در مورد آلودگی محیط‌زیست به‌وسیلة نانوذرات از طریق روش های شیمیایی و فیزیکی بیشتر شده است. بنابراین نیاز به روش های شیمی سبز که غیر سمی و دوستدار محیط زیست هستند احساس می شود. از این‌رو، هدف از پژوهش حاضر سنتز نانوذرات نقره به روش سازگار با محیط زیست با استفاده از عصارة هیدروالکلی جلبک قرمز دریای خزر (L. caspica) Laurencia caspica و ارزیابی خواص آنتی اکسیدانی و ضد باکتریایی آن است. برای انجام این پژوهش، جلبک قرمز L. caspica از سواحل تنکابن جمع آوری و جهت تهیة عصاره از روش مایکروویو استفاده گردید. سپس به‌منظور شناسایی ترکیبات زیست‌فعال (متابولیت های ثانویه) موجود در عصاره براساس فارماکوپه از روش های موجود نظیر Trease and Evans استفاده شد. در ادامه، اندازه گیری مقدار کل ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی عصاره به‌ترتیب با روش های فولین سیوکالتیو و رنگ‌سنجی آلومینیوم کلراید تعیین گردید. سپس از یک روش فیتوسنتز سازگار با محیط‌زیست به‌عنوان عامل کاهنده جهت سنتر نانوذرات نقره استفاده و با کمک دستگاه(های) UV-VIS، FT-IR، XRD و TEM نانوذرات سنتز شده مشخصه یابی شدند. در ادامه، خواص آنتی‌اکسیدانی با روش DPPH0 محاسبه شد و در نهایت جهت ارزیابی فعالیت ضد باکتریایی در برابر باکتری های استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیاکلی از روش دیسک دیفیوژن استفاده گردید. غربالگری فیتوشیمیایی عصارة هیدروالکلی L. caspica حضور متابولیت های ثانویه مانند فلاونوئید‌ها، فنول‌ها، تانن ها، کینون‌ها، ترپنوئیدها و ساپونین‌ها را تایید کرد. مقدار کل ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی عصارة هیدروالکلی L. capsica به‌ترتیب 4±95/61و 2±69/23میلی گرم بر میلی لیتر محاسبه گردید. تصاویر و الگوی پیک های حاصل از دستگاه(ها) نشان داد که نانوذرات نقره دارای شکل تقریباً کروی و با اندازة نانوذرات 15 نانومتر می باشد. درصد مهار رادیکال آزاد مربوط به عصارة هیدروالکلی L. caspica و نانوذرات نقره سنتز شده به‌ترتیب 0/5±76/35 و 0/1±88/54 و مقدار IC50 آنها نیز به‌ترتیب 0/47 و 0/32 میکروگرم بر میلی لیتر به‌دست آمد. همچنین نتایج حاصل از فعالیت ضد باکتریایی نشان داد که در هر 2 سویه باکتری مقدار قطر هالة عدم رشد در نمونة مربوط به نانوذرات نقره نسبت به عصارة خالص به‌صورت معنیداری افزایش یافته است و این مقدار در هر دو نمونه در باکتری گرم منفی نسبت به باکتری گرم مثبت بیشتر حاصل شد. بنابراین، براساس نتایج روش فیتوسنتز پیشنهادی که سازگار با محیط‌زیست بوده و همچنین با در نظر گرفتن متابولیت های ثانویه موجود در L. caspica و فعالیت زیستی قابل ملاحظة آن، با انجام مطالعات تکمیلی قابلیت استفاده در زمینه های مختلف را به‌عنوان عامل ضد باکتریایی و آنتی اکسیدانی دارد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| اشریشیاکلی؛ جلبک قرمز دریای خزر؛ خواص آنتی‌اکسیدانی؛ محیط‌زیست؛ متابولیت‌های ثانویه؛ نانوذرات نقره | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Synthesis of silver nanoparticles in an environmentally friendly method using Laurencia caspica hydroalcoholic extract and evaluation of its antioxidant properties and antibacterial activity | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Shahab Ojani1؛ Farid Gholamreza Fahimi2؛ Mohsen Mohammadi3؛ Meysam Pashaee4 | ||
| 1Institute of Nano Science and Nano Technology, University of Kashan, Kashan, Iran. | ||
| 2Department of Environment, Tonekabon Branch, Islamic Azad University, Tonekabon, Iran. | ||
| 3Department of Biology, Tonekabon Branch, Islamic Azad University, Tonekabon, Iran. | ||
| 4Young Researchers and Elite Club, Islamic Azad University, Karaj Branch. Karaj. Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| Nanotechnology has seen significant advances in nanomaterials today, with the development and discovery of new methods, concerns about environmental pollution by nanoparticles through chemical and physical methods have increased. So the need for green chemistry methods that are non-toxic and environmentally friendly is felt. Hence, the aim of the present project is to synthesize silver nanoparticles in an environmentally friendly way using Laurencia caspica (L. caspica) hydroalcoholic extract and evaluation its antioxidant and antibacterial properties. To do this research, the red algae L. caspica was collected from the beaches of Tonekabon and used the microwave assisted extraction (MAE) method to make the extract. Then, in order to identify the bioactive compounds (secondary metabolites) in the extract based on Pharmacopoeia, available methods such as trease and evans were used. Next, the measurement of the total amount of phenolic and flavonoid compounds of the extract was determined by the folin-ciocalteu and aluminum chloride colorimetric methods respectively. An environmentally friendly phytosynthesis method was then used as a reducing agent for the center of silver nanoparticles and was characterized by UV-VIS, FT-IR, XRD and TEM synthesized nanoparticles. Next, the antioxidant properties were then calculated by DPPH0 and finally the diffusion disc method was used to evaluate antibacterial activity against bacteria Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Phytochemical screening of L. caspica hydroalcoholic extract confirmed the presence of secondary metabolites such as flavonoids, phenols, tannins, quinones, terpenoids and saponins. The total amount of phenolic and flavonoid compounds of L. caspica hydroalcoholic extract was calculated at 95.61±4 and 69.23±2 mg/mL respectively. The images and patterns of the peaks obtained from the devices showed that silver nanoparticles have a roughly spherical shape and with a nanoparticle size of 15 nanometers. The percentage of free radical inhibition related to L. caspica hydroalcoholic extract and silver nanoparticles synthesized 76.35±0.5 and 88.54±0.1 respectively, and their IC50 value was also obtained 0.47 and 0.32 mg/ml respectively. The results of the antibacterial activity revealed that in each of the two strains of bacteria, the zone of inhibition (mm) in the sample related to silver nanoparticles increased significantly compared to pure extract, and this amount was higher in both samples in gram negative bacteria than in gram positive bacteria. Therefore, according to the results, the proposed phytosynthesis method, which is environmentally friendly and can be used in various fields as an antibacterial and antioxidant agent, taking into account the secondary metabolites present in L. caspica and its significant bioactivity by conducting supplementary studies. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Antioxidant properties, Environment, Escherichia coli, Laurencia caspica, Silver nanoparticles | ||
| مراجع | ||
|
Atwan, Q.S., Hayder, N.H., 2020. Eco-friendly synthesis of silver nanoparticles by using green method: Improved interaction and application in vitro and in vivo. The Iraqi Journal of Agricultural Science 51(Special), 201-216. Balážová, Ľ., Čižmárová, A., Baláž, M., Daneu, N., Salayová, A., Bedlovičová, Z. Tkáčiková, Ľ., 2022. Green synthesis of silver nanoparticles and their antibacterial activity. Chemické Listy 116 (2), 135-140. Basoglu, A., Iskefiyeli, Z., 2023. Green biosynthesis, characterization of silver nanoparticles using a green alga Spirogyra sp., and their antioxidant and enzyme activities. International Advanced Researches and Engineering Journal 7(1), 41-51. Blunt, J.W., Copp, B.R., Keyzers, R.A., Munro, M.H., Prinsep, M.R., 2013. Marine natural products. Natural Product Reports 34(2), 237-323. Blunt, J. W., Copp, B. R., Keyzers, R. A., Munro, M. H., & Prinsep, M. R. 2015. Marine natural products. Natural Product Reports 32(2), 116–211. Brand-Williams, W., Cuvelier, M.E., Berset, C.L.W.T., 1995. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT-Food science and Technology 28(1), 25-30. Chang, C. C., Yang, M. H., Wen, H. M., Chern, J. C. 2002. Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colometric methods. Journal of Food and Drug Analysis 10(3), 178-182. Cian, R. E., Drago, S. R., Sanchez de Medina, F., Martínez-Augustin, O. 2015. Proteins and carbohydrates from red seaweeds: evidence for beneficial effects on gut function and microbiota. Marine Drugs 13(8), 5358-5383. Devaraj, P., Kumari, P., Aarti, C., Renganathan, A. 2013. Synthesis and characterization of silver nanoparticles using cannonball leaves and their cytotoxic activity against MCF-7 cell line. Journal of Nanotechnology 2013(6), 598328. Dong, J., Xu, W., Liu, S. Du, L., Chen, Q., Yang, T., Gong, Y., Li, M., Tan, X., Liu, Y. 2021. Recent advances in applications of nonradical oxidation in water treatment: mechanisms, catalysts and environmental effects. Journal of Cleaner Production 321 (18), 128781. Freitas, A. C., Rodrigues, D., Rocha-Santos, T. A., Gomes, A. M., Duarte, A. C. 2012. Marine biotechnology advances towards applications in new functional foods. Biotechnology Advances 30(6), 1506-1515. Galmarini, C. M., D’Incalci, M., Allavena, P. 2014. Trabectedin and plitidepsin: Drugs from the sea that strike the tumor microenvironment. Marine Drugs 12(2), 719-733. García-Sarrió, M.J., Sanz, M.L., Sanz J., González-Coloma, A., Cristina Soria, A. A. 2018. New method for microwave assisted ethanolic extraction of Mentha rotundifolia bioactive terpenoids. Electrophoresis 39(15), 1957–1965. Hong, D. D., Hien, H. M., Anh, H. T. L. 2011. Studies on the analgesic and anti-inflammatory activities of Sargassum swartzii (Turner) C. Agardh (Phaeophyta) and Ulva reticulata Forsskal (Chlorophyta) in experiment animal models. African Journal of Biotechnology 10(12), 2308-2313. Jain, S., Mehata, M. S. 2017. Medicinal plant leaf extract and pure flavonoid mediated green synthesis of silver nanoparticles and their enhanced antibacterial property. Scientific Reports 7(1), 15867. Khanzadeh, M., Beikzadeh, B., Hoseinifar, S.H. 2023. The Effects of Laurencia caspica Algae extract on hemato immunological parameters, antioxidant defense, and resistance against Streptococcus agalactiae in Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture Nutrition (10), 1-13. Kim, B. M., Park, J. H., Kim, D. S., Kim, Y. M., Jun, J. Y., Jeong, I. H., Chi, Y. M. 2016. Effects of the polysaccharide from the sporophyll of brown alga Undaria pinnatifida on serum lipid profile and fat tissue accumulation in rats fed a high fat diet. Journal of Food Science 81(7), H1840-H1845. Kladi, M., Vagias, C., Furnari, G., Moreau, D., Roussakis, C., Roussis, V. 2005. Cytotoxic cuparene sesquiterpenes from Laurencia microcladia. Tetrahedron Letters 46(34), 5723-5726. Khanzadeh, M., Beikzadeh, B. Hoseinifar, S.Y. 2024. Investigating the effect of hydroalcoholic extract of red algae (Laurencia caspica) on growth performance, mucosal immunity, digestive enzyme activity and resistance to Streptococcus iniae and Aeromonas hydrophila in Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture Reports 35, 101984. Li, X. D., Miao, F. P., Li, K., Ji, N. Y. 2012. Sesquiterpenes and acetogenins from the marine red alga Laurencia okamurai. Fitoterapia 83(3), 518-522. Liu, Q. A., Zheng, J. J., Gu, Y. C., Wang, C. Y., Shao, C. L. 2015. The chemistry and bioactivity of macrolides from marine microorganisms. Studies in Natural Products Chemistry 44, 353-401. Lunt, J. W., Copp, B. R., Keyzers, R. A., Munro, M. H., Prinsep, M. R. 2012. Marine natural products. Natural Product Reports 29(2), 144-222. Lunt, J. W., Copp, B. R., Munro, M. H., Northcote, P. T., Prinsep, M. R. 2011. Marine natural products. Natural Product Reports 28(2), 196-268. Manilal, A., Sujith, S., Kiran, G. S., Selvin, J., Shakir, C. 2009. Cytotoxic potentials of red alga, Laurencia brandenii collected from the Indian coast. Global Journal of Pharmacology 3(2), 90-94. Martinez-Gutierrez, F., Olive, P. L., Banuelos, A., Orrantia, E., Nino, N., Sanchez, E. M., Av-Gay, Y. 2010. Synthesis, characterization, and evaluation of antimicrobial and cytotoxic effect of silver and titanium nanoparticles. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine 6, 681-688. Mišurcová, L., Škrovánková, S., Samek, D., Ambrožová, J., Machů, L. 2012. Health benefits of algal polysaccharides in human nutrition. Advances in Food and Nutrition Research 66, 75-145. Moodley, J.S., Krishna, S.B.N., Pillay, K., Sershen, P., Govender. 2018. Green synthesis of silver nanoparticles from Moringa oleifera leaf extracts and its antimicrobial potential. Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology 9(1), 015011. Montazeri, N., Ojani, Sh. 2018. Application of catalysts in the synthesis of heterocyclic compounds. Islamic Azad University (Tonekabon) Publications, First Edition. (In Persian) Murugesan, S., Bhuvaneswari, S. U. N. D. A. R. E. S. A. N., Sivamurugan, V. 2017. Green synthesis, characterization of silver nanoparticles of a marine red alga Spyridia fusiformis and their antibacterial activity. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences 9(5),192-197. Nie, P., Zhao, Y. Xu, H. 2023. Synthesis, applications, toxicity and toxicity mechanisms of silver nanoparticles: a review Ecotoxicol. Ecotoxicology and Environmental Safety 253, 114636. Ojani, S., Montazeri, N., Mohammadi Zeydi, M., Ghane, M. 2023. Phytochemical examination of the hydroalcoholic extract of Polylophium involucratum (Pall.) Boiss. harvested from the heights of the Javaherdeh - Ramsar and determination of its cytotoxic effects on chronic myeloid leukemia. Iranian Journal of Biological Sciences 18(2), 49-62. (In Persian) Ojani, Sh. 2015. Quantitative and qualitative study of the essential oil and alcoholic extract of the Polylophium involucratum (Pall.) Boiss. harvested in the highlands of Ramsar using microwave irradiation and its use to synthesis of silver nanoparticles. (M.Sc) Thesis: Islamic Azad University, Tonekabon Branch. (In Persian) Ojani, Sh. 2024. Evaluation of antibacterial effect and toxicity of synthesized selenium nanoparticles using Polylophium involucratum (Pall.) Boiss. seed hydro alcoholic extract on K562 & 8305C cancer cell lines (Ph.D.) Thesis: Islamic Azad University, Tonekabon Branch. (In Persian) Pattanayak, D. S., Pal, D., Thakur, C., Kumar, S., Devnani, G. L. 2021. Bio-synthesis of iron nanoparticles for environmental remediation: Status till date. Materials Today: Proceedings 44(2), 3150-3155. Pattanayak, D. S., Pal, D., Thakur, C., Raut, P., Wasewar, K. L. 2022. Catalytic potential of phyto-synthesized silver nanoparticles for the degradation of pollutants. Sustainable Engineering, Energy, and the Environment, 465-481. Pfaller, M. A., Diekema, D. J., Gibbs, D. L., Newell, V. A., Ellis, D., Tullio, V., Ling, T. A. 2010. Results from the artemis disk global antifungal surveillance study, 1997 to 2007: a 10.5-year analysis of susceptibilities of Candida species to fluconazole and voriconazole as determined by CLSI standardized disk diffusion. Journal of Clinical Microbiology. 48(4), 1366-1377. Pourshamsian, K., Ojani, S. 2016. Phytochemical screening of the aqueous extract of seeds of Polylophium involucratum (Pall.) Boiss. from RAMSAR-IRAN. Planta Medica 82(05), PC62. Sharma, O. P., Bhat, T. K. 2009. DPPH0 antioxidant assay revisited. Food Chemistry 113(4), 1202-1205. Salari, Z., Danafar, F., Dabaghi, S., Ataei, S. A. 2016. Sustainable synthesis of silver nanoparticles using macroalgae Spirogyra varians and analysis of their antibacterial activity. Journal of Saudi Chemical Society 20(4), 459-464. Shariatmadari, Z., Rasuli, N., Riahi, H., Ghorbani Nohooji, M., Dehestani, Ali. 2025. Enhancing thymol and carvacrol biosynthesis in Thymus vulgaris L. using Laurencia caspica seaweed extract: biostimulant potential and gene expression insights. Journal of Applied Phycology. Som, C., Wick, P, Krug, H., Nowack, B. 2011. Environmental and health effects of nanomaterials in nanotextiles and facade coatings. Environment International 37 (6), 1131–42. Tahmasebi, M., Mofid V. 2021. Innovative synbiotic fat-free yogurts enriched with bioactive extracts of the red macroalgae Laurencia caspica: formulation optimization, probiotic viability, and critical quality characteristics. 15(6), 4876–4887. Titus, D., Samuel, E. J. J., Roopan, S. M. 2019. Nanoparticle characterization techniques. In Green synthesis, characterization and applications of nanoparticles, Elsevier, 303-319. Trease, G. E., Evans, W. C. 2002. Pharmacognosy. London: Saunders Publishers. 15th edition 584 p. Vl, S. 1999. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of Folin-Ciocalteu reagent. Methods in Enzymology 299, 152-178. Zafar, S., Zafar, A. 2019. Biosynthesis and characterization of silver nanoparticles using Phoenix dactylifera fruits extract and their in vitro antimicrobial and cytotoxic effects. The Open Biotechnology Journal 13(1), 37-46. Zaleta-Pinet, D. A., Holland, I. P., Muñoz-Ochoa, M., Murillo-Alvarez, J. I., Sakoff, J. A., van Altena, I. A., McCluskey, A. 2014. Cytotoxic compounds from Laurencia pacifica. Organic and Medicinal Chemistry Letters 4: (1), 1-7. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 285 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 25 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب