اثرات ضد ميكروبي نانوذرات سولفيد مس خارج سلولي سنتز شده از باسيلوس ليكني فورميس

Antimicrobial effects of extracellular copper sulfide nanoparticles synthesized from Bacillus licheniformis

سابقه و هدف: نانوذرات مس به خاطر ويژگي‌هاي منحصر به‌فرد كاتاليزگري، هدايت الكتريكي و نوري ويژه از جايگاه ويژه‌اي برخوردار است. هدف از مطالعه حاضر، استفاده از پتانسيل سويه‌هاي باكتريايي آب‌زي به‌عنوان كاتاليزگر براي احياي سولفات مس به نانوذرات سولفيد مس و بررسي خواص ضد ميكروبي آن مي باشد. مواد و روش ها: نانوذرات سولفيد مس توليد شده در مخلوط واكنش زيست تبديلي، به ‌وسيله آناليزهاي طيف ‌سنجي، الكتروميكروگراف‌هاي تهيه ‌شده توسط ميكروسكوپ الكتروني نگاره و بررسي دامنه پراكنش نانوذرات تعيين ويژگي شد. همچنين در اين پژوهش، كارايي فعاليت ضد ميكروبي نانوذرات سولفيد مس تشكيل ‌شده از طريق روش انتشار از ديسك بر آگار بررسي گرديد. يافته ها: 105 سويه‌ باكتري تحمل‌پذير نسبت به يون سمي مس بر اساس تكنيك غني‌سازي جداسازي شدند. بر اساس نتايج به‌دست ‌آمده، تنها روماند كشت سويه Cu25 قادر به احياي خارج سلولي يون‌هاي مس به نانو سولفيد مس بود. سويه باكتري Cu25 بر اساس آزمون هاي فنوتيپي و مولكولي به عنوان باسيلوس ليكني فورميس مورد شناسايي قرار گرفت. در ادامه، سنتز خارج سلولي نانوذرات سولفيد مس توليد شده مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد، روماند سويه‌ ياد شده پس از مواجهه با محلول سولفات مس (غلظت 7.5 ميلي‌مولار)، مي‌تواند به صورت خارج سلولي نانوذرات سولفيد مس كروي با ميانگين اندازه‌ 21.5 نانومتر را پس از 24 ساعت گرماگذاري در دماي 25 درجه سليسيوس توليد كند. نتيجه گيري: مطالعه اخير نخستين گزارش سنتز خارج سلولي نانوذرات سولفيد مس توسط باكتري باسيلوس ليكني فورميس است. همچنين نانوذرات زيستي سنتز شده عليه برخي سويه هاي باكتريايي و قارچي بيمارگر مطالعه شده اثر مهاركنندگي رشد را دارد.

Background & Objectives: Copper nanoparticles due to unique catalytic properties and electrical and optical conductivity are of great importance. This study was aimed to use the potential of aquatic bacteria as biocatalysts to reduce copper sulfate into copper sulfide nanoparticles (CuSNPs) and to assess its antimicrobial properties. Materials & Methods: The CuSNPs produced via bioconversion reaction have been characterized by spectroscopy analysis, electro-micrographs prepared by scanning electron microscopy (SEM) and particle size distribution histogram. The antimicrobial activity of CuSNPs against some bacteria and pathogenic fungi was also investigated by disc diffusion test. Results: 105 Cu-resistant bacterial strains have been isolated according to selective enrichment technique. Based on the results, the only culture supernatant of strain Cu25 was able to reduce copper sulfate into copper sulfide nanoparticles (CuSNPs), extracellular. The cu25 strain was identified as Bacillus licheniformis based on phenotypic and molecular analysis. Subsequently, the extracellular synthesis of CuSNPs was investigated. The results showed that the supernatant of B. licheniformis Cu25 following exposure to 7.5 mM copper sulfate solution and 24 h of incubation can produce spherical CuSNPs with the average diameter of 21.5 nm as extracellular. Conclusion: The current study is the first report on the extracellular synthesis of CuSNPs using B. licheniformis. Also, the produced biological nanoparticles have growth inhibitory effect against some pathogenic bacteria and fungi.