بيوسنتز و تعيين خصوصيات فيزيكوشيميايي و سميت سلولي نانوذرات سلنيوم توليد شده توسط استرپتومايسس لاواندوله FSHJ9 عليه رده سلولي MCF-7

Biosynthesis and Physicochemical Characterization, and Cytotoxic Evaluation of Selenium Nanoparticles Produced by Streptomyces Lavendulae FSHJ9 Against MCF-7 Cell Line

زمينه و هدف: خصوصيات ويژه فيزيكوشيميايي نانوذرات سلنيوم باعث شده است كه اخيراً توجه ويژه­اي به معرفي سويه­هاي ميكروبي مولد نانوذرات سلنيوم صورت ­گيرد. هدف از مطالعه حاضر معرفي سويه اكتينوميست مولد نانوذرات سلنيوم، تعيين خصوصيات نانوذرات و بررسي اثر سميت سلولي آن بر رده سلولي سرطان سينه (MCF-7) مي­باشد. مواد و روش ­ها: در اين مطالعه آزمايشگاهي ابتدا سويه مولد نانوذرات سلنيوم از نمونه ­هاي خاك جداسازي گرديد. سويه منتخب سپس به كمك تست­هاي بيوشيميايي، مورفولوژيك و تعيين توالي ژن 16S rDNA شناسايي شد. سپس طيف UV-Visible، عكس ميكروسكوپ الكتروني(Transmission electron microscope) TEM ، الگوي پراكنش اندازه ذره­اي، طيف EDX (Energy-dispersive X-ray) و FTIR (Fourier-transform infrared) نانوذرات سلنيوم تعيين گرديد. جهت بررسي اثر سميت سلولي نانوذرات سلنيوم از روش رنگ سنجي بر پايه MTT (Methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide) استفاده گرديد كه در اين روش ابتدا درصد زنده­ماني محاسبه و سپس ميزان IC50 (Half inhibitory concentration) مربوطه محاسبه گرديد. يافته­ ها: باكتري منتخب به عنوان استرپتومايسس لاواندوله FSHJ9 شناسايي گرديد. عكس ­هاي TEM نشان دادند كه نانوذرات كروي اندازه ذره­اي 123-28 نانومتر دارند. طيف FTIR آنها نشان داد كه گروه عاملي خاصي بر روي سطح نانوذرات حضور ندارد. نتايج سميت سلولي نانوذرات نشان داد كه IC50 نانودرات سلنيوم (42/23±77/1 ميكروگرم در ميلي‌ليتر) در مقايسه با IC50 سديم سلنيت (41/53±3/0 ميكروگرم در ميلي‌ليتر) بيشتر است. نتيجه­ گيري: نتايج اين مطالعه نشان داد كه استرپتومايسس لاواندوله FSHJ9 قادر است نانوذرات سلنيوم را توليد كند. اين نانوذرات احتمالاً پس از انجام مطالعات تكميلي‌مي­توانند كاربردهايي از جمله به عنوان مكمل در رژيم غذايي انسان و دام پيدا كند.

Background and Objectives: Due to the unique physicochemical properties of selenium nanoparticles (Se NPs), identification of microbial strains capable to biosynthesize Se NPs has recently attracted attention. The current study aimed at introducing Se NPs producing actinomycete strain, characterizing Se NPs as well as evaluating its cytotoxic effect against breast cancer cell line (MCF-7). Materials and Methods: In the present laboratory investigation, first, the Se NPs producing strain was isolated from soil samples. The selected isolate was then identified using morphological and biochemical examinations as well as 16S rDNA sequencing protocol. The UV-visible spectrum, particle-size distribution (PSD) pattern, Fourier-transform infrared (FTIR), and energy-dispersive X-ray (EDX) profiles of the nanostructures as well as transmission electron microscope (TEM) image of Se NPs were determined. In order to evaluate the cytotoxicity of the Se NPs, the MTT (Methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide) based colorimetric protocol was applied where the viability percent was firstly determined and then the related IC50 (Half inhibitory concentration) was calculated. Results: The selected bacterial isolate was identified as Streptomyces lavendulae FSHJ9. TEM micrographs of the biogenic Se NPs exhibited spherical nanostructures with the size range of 28–123 nm. The FTIR pattern showed no functional group present on the surface of Se NPs. The obtained results of cytotoxicity revealed that IC50 of Se NPs (77.1±42.23 μg/mL) was more than IC50 of sodium selenite (3.0±41.53 μg/mL). Conclusion: The results of the present study showed that Streptomyces lavendulae FSHJ9 was able to produce Se NPs. The produced biogenic Se NPs, after performing complementary studies, might be applied as supplement in human food and animal feeding.