بيوسنتز داخل سلولي نانوذرات طلا بوسيله قارچ پني سيليوم كرايزوژنوم

Intra-cellular biosynthesis of gold nanoparticles by fungus Penicillium chrysogenum

زمينه: يكي از مفاهيم نانوزيست فناوري كاربرد سيستم هاي زيستي براي توليد نانوذرات مي باشد. نانوذرات طلا به خصوص در زمينه هاي پزشكي بسيار كاربرد سودمندي دارند. قارچ ها به دليل توانايي زياد در توليد انبوه آنزيم ها، گزينه مناسبي براي ساخت نانوذرات طلا هستند. هدف از اين تحقيق توليد زيستي نانوذرات طلا بااستفاده از قارچپني سيليوم كرايزوژنوم و بررسي خاصيت ضدباكتريايي آن بر چهار باكتري رايج بيماريزامي باشد. روش كار:گونه هاي قارچ پني سيليوم كرايزوژنوم از پساب كارخانه فولاد مباركه اصفهان جدا شدند. توده زيستي قارچ به همراه محلول HAuCl4 در حالت چرخان به مدت 72 ساعت گرمخانه گذاري شد و نانوذرات طلا توليد شدند. توليد نانوذرات با استفاده از اسپكتروفتومتري UV-vis و پراش اشعه ايكس (XRD) بررسي گرديد. همچنين اثر ضدميكروبي نانوذرات بر چهارگونه باكتري بيماري زا شامل استافيلوكوكوس آرئوس، سودوموناس ائروژينوزا، اشرشيا كلي و باسيلوس سابتيليس بررسي شد. حداقل غلظت مهاركنندگي و حداقل غلظت كشندگي نانوذرات با استفاده از روش رقت سازي با لوله (Macrodilution) تعيين شد. يافته ها: توليد نانوذرات طلا با ايجاد يك پيك مشخص در طول موج 532 نانومتر توسط اسپكتروفتومتري UV-vis اثبات شد. آناليز XRD نانوذرات طلاي به دست آمده نشان داد كه اين نانوذرات بصورت نانوكريستال هاي طلا مي باشند. همچنين، مشخص گرديد كه قارچ پني سيليوم كرايزوژنوم نانوذرات طلا را بصورت داخل سلولي و با اشكال كروي و مثلثي توليد مي كند. نتيجه گيري: قارچ پني سيليوم كرايزوژنوم قادر به توليد نانوذرات طلا بصورت داخل سلولي با اندازه 50 تا 200 نانومتر مي باشد.

Background: One of the nanobiotechnology concepts is application of bio systems for production of nanoparticles. Gold nanoparticles have shown many useful applications especially in medicine. Fungi are the best candidates for the synthesis of gold nanoparticles because of their ability to produce large amount of enzymes. The aim of this study was bioproduction of gold nanoparticles using Penicillium chrysogenum and its antibacterial impact on four common pathogenic bacteria was determined. Methods: Penicillium chrysogenum species isolated from effluent of Isfahan Foulad Mobarake factory. The biomasses of fungi were incubated with HAuCl4 solution in a shaker-incubator for 72 hr، and gold nanoparticles were produced. Production of gold nanoparticles was evaluated by UV-vis spectroscopy and X-ray diffraction. Also antibacterial effect of nanoparticles and fungi extract on 4 pathogenic bacteria including Bacillus subtilis، Staphylococcus areus، Pseudomonas aeroginosa، and Escherichia coli was studied. The minimum inhibitory concentration and minimum bactericidal concentration of the nanoparticles against mentioned bacteria were determined by microdilution method. Results: Synthesis of gold nanoparticles was confirmed by observing the characteristic peak at 532 nm using UV-vis spectroscopy. The XRD analysis also demonstrated that the nanoparticles are in the form of nanocrystaline. Also، it was shown that Penicillium chrysogenum produces intracellular gold nanoparticles in spherical and triangular shapes. Conclusion: Fungus Penicillium chrysogenumis able to produce intracellular gold nanoparticles in the size range of 50-200 nm.