سنتز زيستي نانو ذرات نقره و مقايسه فعاليت ضد باكتريايي آنها عليه باسيلوس سرئوس و سراشيا مارسسنس

Biosynthesis of silver nanoparticles and the comparison of their antibacterial activity against Bacillus cereus and Serratia marcescens

سنتز زيستي خارج سلولي نانوذرات نقره، با استفاده از سيستم باكتريايي مي تواند يك روش مناسب جهت عدم بكارگيري مواد شيميايي باشد. بر اين اساس، هدف اين مطالعه سنتز زيستي نانوذرات نقره و مقايسه فعاليت ضدباكتريايي آنها عليه باسيلوس سرئوس و سراشيا مارسسنس بود. سنتز زيستي نانوذرات نقره با استفاده از سويه جديد قليادوست ايزوپتريكولا واريابليس IRSH 1 و ضايعات سلولزي انجام شد. نانوذرات نقره بوسيله پراكندگي نوري پويا و ميكروسكوپ الكتروني روبشي و DLS مشخصه‌يابي شدند. سپس نانوذرات توليدي با طراحي آزمايش با استفاده از روش سطح پاسخ بهينه شدند. فعاليت ضد باكتريايي نانوذرات نقره با استفاده از روش انتشار ديسك (كربي_بائر) بر روي محيط مولر هينتون آگار بررسي شد. نتايج نشان داد كه نانو ذرات نقره بهينه شده با متوسط اندازه 77/3 نانومتر و شاخص پراكندگي 0/45 به دست آمدند. خواص ضد باكتريايي نانوذرات با افزايش غلظت آن‌ها افزايش يافت، حداكثر قطر هاله عدم رشد در غلظت 3000 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر از نانوذرات نقره براي باسيلوس سرئوس و سراشيا مارسسنس به ترتيب 9/66 و 10/66 ميلي‌متر تعيين شد. اما با كاهش تراكم نانوذرات نقره تا غلظت هاي 500 و 100 ميكروگرم بر ميلي ليتر هم، فعاليت ضدباكتريايي عليه باكتري‌هاي باسيلوس سرئوس و سراشيا مارسسنس همچنان قابل مشاهده است. نتايج بدست آمده بيان‌گر حساسيت بيش‌تر سراشيا مارسسنس در مقايسه با باسيلوس سرئوس نسبت به نانوذرات نقره بود. بنابراين، نانوذره سنتز شده داراي خاصيت ضد باكتريايي موثر است و سراشيا مارسسنس نسبت به باسيلوس سرئوس در مقابل آن تقريبا پنج برابر حساس تر است.

The extracellular biosynthesis of silver nanoparticles (AgNPs) using a bacterial system could be a probable approach, avoiding using destructive chemicals. The aim of this study was the biosynthesis of silver nanoparticles and comparison of their antibacterial activity against Bacillus cereus and Serratia marcescens. Biosynthesis of AgNPs was done using novel strains of alkalophile Isoptericola variabilis sp.IRSH1 and waste agriculture. AgNPs were characterized by dynamic light scattering (DLS) and scanning electron microscopy (SEM). Their synthesis were optimized by experimental design using response surface methodology (RSM). The antibacterial activities of the silver nanoparticles were examined by the standard Kirby–Bauer disc diffusion method on Muller–Hinton agar plates. The results showed the optimized silver nanoparticles were formed with an average size of 77.30 nm and 0.45 polydispersity index (PDI). The antibacterial property of the nanoparticles increased with their increasing concentrations and the maximum inhibition zones against B. cereus and S. marcescens were found 9.66 mm and 10.66 mm in 3000 μg/ml concentration of silver nanoparticles, respectively. In despite of reducing the density of AgNPs from 3000 μg/ml concentration to 500 and 100 μg/ml concentrations, antibacterial activity against Bacillus cereus and S. marcescens were still visible. Consequently, the biosynthesized AgNPs has efficient antibacterial activity against B. cereus and S. marcescens. The results indicate that S. marcescens is approximately five times sensitive more than B. cereus to silver nanoparticles.