Abstract

S rozvojem nanobiotechnologií se ekologické přístupy biosyntézy nanomateriálů stříbra (AgNP) zprostředkované rostlinami stávají atraktivnějšími pro biomedicínské aplikace. Předkládaná studie je zprávou o biosyntéze AgNP s využitím extraktu kalusu Chlorophytum borivilianum L. (Safed musli) jako nového zdroje redukčního činidla. Roztok AgNO3 napadený methanolovým extraktem kalusu vykazoval změnu barvy ze žluté na hnědou v důsledku bioredukční reakce. Dále byly AgNPs charakterizovány pomocí UV-viditelné spektrofotometrie, rentgenové difrakce (XRD), mikroskopie atomárních sil (AFM) a infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR). UV-vis spektrum odhalilo povrchovou plazmonovou rezonanci AgNPs při vlnové délce kolem 450 nm. Vzorek XRD s typickými píky naznačil kubickou povahu stříbra s centrovaným povrchem. AFM analýza potvrdila existenci dobře rozptýlených AgNPs sférického tvaru o průměrné velikosti 52,0 nm. FTIR analýza dále potvrdila zapojení různých fytokonstituentů kalusového extraktu do procesu bioredukce za vzniku nanočástic. AgNPs byly účinnější při inhibici testovaných patogenních mikrobů, konkrétně Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, methicilin-rezistentní Escherichia coli, Staphylococcus aureus a Candida albicans, než extrakt z kalusu. Test s 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-difenyltetrazolium bromidem (MTT) potvrdil cytotoxické vlastnosti AgNPs vůči buněčné linii lidského adenokarcinomu tlustého střeva (HT-29) v závislosti na dávce. Při vyšších koncentracích 500 μg/ml AgNPs byla po 24 hodinách pozorována pouze 7% životaschopnost buněk s hodnotou IC50 254 μg/ml. Proto tyto AgNPs jasně potvrzují rozmanitý potenciál pro využití v různých biomedicínských aplikacích v blízké budoucnosti.

1. Úvod

Nanotechnologie jako rozvíjející se vědní obor v moderním světě je pro člověka velkým přínosem. Nanotechnologie je zaměřena na výrobu a využití materiálů o velikosti 1 až 100 nm . Jedinečné vlastnosti nanomateriálů je činí atraktivnějšími pro použití v různých oblastech, zejména pro doručování molekul léčiv, analýzu obrazu, jako biomarker, biodetekci makromolekul nebo patogenů atd . K syntéze nanomateriálů pro specifické biomedicínské aplikace se používá několik typů kovů. Patří mezi ně stříbro (Ag), zlato (Au), oxid titaničitý (TiO2), oxid zinečnatý (ZnO), oxid měďnatý (CuO), oxid hořečnatý (MgO), oxid vápenatý (CaO) a oxid křemičitý (Si). Tyto nanostruktury vykazují jedinečné fyzikálně-chemické a biologické vlastnosti, včetně pevnosti, plasticity, trvanlivosti a funkcí. Proto se široce uplatňují v různých oblastech, včetně elektroniky, biomedicíny a bioinženýrství . Protože stříbro má antimikrobiální aktivitu, je v posledních několika letech hojně využíváno při přípravě různých antimikrobiálních látek . V současné době se stříbro používá k syntéze nanočástic stříbra (AgNPs) pro různé aplikace v oblasti medicíny, potravinářství, zdravotnictví atd. Důvodem je skutečnost, že AgNPs s větším poměrem povrchu k objemu mají jedinečné biologické, elektrické, tepelné a optické vlastnosti .

Existuje několik přístupů k syntéze AgNPs, včetně chemických, fyzikálních a biologických metod . Preferovanou metodou je však použití biologické cesty, která zahrnuje rostlinné sloučeniny nebo rostlinné extrakty, mikroby nebo jejich produkty. Důvodem je především bezpečnost, nákladová efektivita a šetrnost k životnímu prostředí. Na druhé straně chemické a fyzikální metody zahrnují toxické chemické látky, velké množství energie, velký tlak a vysokou teplotu . AgNPs byly postupně vyrobeny s použitím různých rostlinných extraktů, například Leptadenia reticulata , Cassia didymobotrya , Andrographis paniculata , Prunus japonica , Talinum triangulare , Euphorbia antiquorum , Thymbra spicata a Cleome viscosa . V poslední době se syntetizují AgNPs z kalusu rostlin jako nového zdroje. Pro biosyntézu AgNPs se používají například kalusy indukované z Catharanthus roseus, Sesuvium portulacastrum, Taxus yunnanensis, Centella asiatica, Cucurbita maxima atd. Výhodou je, že kalusové kultury zmírňují problémy s nedostatkem zdrojů planě rostoucích rostlin. Kromě toho jsou kalusové extrakty účinnější při produkci výraznějších a rozptýlených AgNPs ve srovnání s těmi, které se biosyntetizují pomocí listových extraktů s vyšší bioaktivitou .

Chlorophytum borivilianum L. (Safed musli) je ceněná léčivá rostlina, která má hojné bioaktivní složky, jako jsou fenoly, saponiny, flavonoidy, alkaloidy, třísloviny, steroidy, triterpenoidy a vitaminy. Rostlina je účinná při léčbě chronické leukorey, cukrovky, artritidy, vysokého krevního tlaku a opožděné menopauzy . Aby se překonaly problémy s pěstováním Safed musli na poli, byly k získání jeho bioaktivních látek použity přístupy založené na pěstování rostlinných tkáňových kultur. Kultivace kalusu Safed musli jako spolehlivého zdroje rostlinných sekundárních metabolitů byla již dříve prokázána Charlem a kol. Dále také uvedli antimikrobiální a antioxidační aktivity extraktu z kalusu Safed musli. Dosud však neexistuje žádná zpráva o biosyntéze AgNP pomocí rostliny Safed musli nebo jejího kalusu. Proto tato studie uvádí biologickou metodu syntézy AgNP s použitím extraktů z kalusu Safed musli za účelem vyhodnocení jejich biologických vlastností.

2. Materiály a metody

2.1. Metody a metody syntézy AgNP Příprava kalusových extraktů Safed musli

Pro iniciaci kalusových kultur Safed musli byla použita metoda vysvětlená Nakashou et al. Stručně řečeno, pupeny výhonů Safed musli byly naočkovány na pevné médium Murashige a Skoog obsahující 5 mg/l 2,4-dichlorfenoxyoctové kyseliny a kultivovány po dobu 4 týdnů a poté sklizeny. Pro přípravu kalusového extraktu se 20 g čerstvého kalusu rozemlelo spolu se 100 ml methanolu a vařilo se asi 5 minut. Pomocí filtračního papíru Whatman č. 1 byl extrakt přefiltrován a uchováván při 4 °C. Extrakt byl použit pro přípravu AgNP během 1 týdne.

2.2. Biosyntéza AgNPs

Přibližně 10 ml kalusových extraktů bylo napadeno 90 ml 1 mM roztoku AgNO3 (dusičnan stříbrný) obsaženého v Erlenmeyerově baňce (250 ml). Reakční směs byla uchovávána při pokojové teplotě na třepačce (150 ot./min.) bez přístupu světla. Změna barvy byla pravidelně zaznamenávána až po dobu 5 hodin a AgNPs byly skladovány při pokojové teplotě po dobu 3 měsíců pro kontrolu stability. Reakční směs byla odstředěna při 20 000 otáčkách za minutu po dobu 15 minut, aby se biogenně syntetizované AgNPs zkoncentrovaly pro další charakterizaci.

2.3. Reakční směs se odstředila při 20 000 otáčkách za minutu. Charakterizace AgNPs

2.3.1. UV-viditelná spektrální analýza

Vizuálně byla sledována změna tvorby barvy v reakční směsi. Přibližně 2 ml roztoku byly pravidelně odebírány po 1, 3 a 5 hodinách inkubace a pomocí spektrofotometru (ELICO, Indie) byla měřena redukce stříbrných iontů v UV-viditelném spektru při vlnové délce 300-600 nm

2.3.2. Analýza rentgenové difrakce (XRD)

Na skleněné sklíčko byla přidána a nanesena jedna kapka roztoku AgNP. Později byla provedena analýza za účelem zaznamenání krystalické povahy biosyntetizovaných nanočástic pomocí rentgenového difraktometru (XRD), model XRD-6000, Shimadzu, Japonsko, s napětím 40 kV a proudem 30 mA s Cu ka zářením při 2θ úhlu

2.3.3. Mikroskopie atomárních sil (AFM)

Pomocí AFM (A.P.E. Research A100, Itálie) byly charakterizovány AgNPs za účelem pozorování jejich morfologických vlastností. Nejprve byl roztok obsahující AgNPs sonikován při pokojové teplotě po dobu 15 min pomocí ultrazvuku. Později byl roztok AgNP vysušen tak, aby se vytvořila tenká vrstva na skleněném sklíčku na bázi slídy, a ta byla použita pro pozorování pod AFM.

2.3.4. Roztok AgNP byl vysušen tak, aby se vytvořila tenká vrstva na sklíčku na bázi slídy. Analýza infračervenou spektroskopií s Fourierovou transformací (FTIR)

FTIR analýza biogenně syntetizovaných AgNPs byla provedena pomocí FTIR spektra Perkin Elmer s použitím KBr pelet pomocí FTIR přístroje Shimazdu IR Prestige-21 s difúzním reflexním režimem (DRS-8000). Všechna měření byla provedena v rozsahu 400-4000 cm-1.

2.4. Hodnocení antibakteriální aktivity

Biosyntetizované AgNPs byly hodnoceny z hlediska jejich antimikrobiální aktivity pomocí diskové difuzní metody proti běžným lidským patogenním grampozitivním bakteriálním kmenům, Bacillus subtilis B29 (ATCC 29737), Methicillin-rezistentní Staphylococcus aureus (MRSA) (ATCC700698) (grampozitivní), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442) a Escherichia coli E266 (gramnegativní) a jednomu druhu plísně Candida albicans 90028. Všechny mikrobiální kmeny byly získány z Laboratoře molekulární biomedicíny, Institute of Bioscience, UPM, Serdang, Malajsie. Všechny bakteriální kmeny byly udržovány na médiu Mueller-Hinton Agar (MHA), zatímco C. albicans 90028 byla kultivována na bramborovém dextrózovém agaru (PDA). K hodnocení antibakteriální aktivity byla s malými úpravami použita metoda diskového difuzního testu . Stručně řečeno, čistá kultura každého mikroba byla rovnoměrně nanesena na samostatné Petriho destičky pomocí sterilních vatových tamponů. Na kultivační médium byly umístěny sterilní disky (o průměru 6 mm) předem pokryté různými koncentracemi (100, 200 a 300 μg/ml) AgNPs a methanolového extraktu z listů. Dimethylsulfoxid (DMSO) (10 μg/μl) a gentamycin (10 μg/disk) byly použity jako negativní, resp. pozitivní kontrola proti všem testovaným mikrobům. Každé ošetření bylo opakováno 5krát a pokus byl opakován dvakrát. Všechny destičky byly inkubovány při teplotě 37 °C po dobu 24 hodin a pomocí pravítka byl zaznamenán výskyt inhibiční zóny (mm).

2,5. Hodnocení cytotoxicity vůči buněčné linii rakoviny tlustého střeva HT-29

Hodnotili jsme cytotoxický účinek mykogenních AgNPs na buněčnou linii rakoviny tlustého střeva HT-29, jak bylo uvedeno dříve . Stručně řečeno, buňky byly kultivovány na Dulbeccově modifikovaném Eagleově médiu (DMEM) s obsahem penicilinu (100 U/ml), streptomycinu (100 g/ml), L-glutaminu (2 mM) a fetálního hovězího séra (10 %). Pro inokulaci bylo použito přibližně 5 × 104 buněk v jamce 96jamkových destiček. K inkubaci buněk po dobu 48 hodin byl použit inkubátor s CO2 nastavený na 37 °C. Pro studium cytotoxicity byly buňky ošetřeny biosyntetizovanými AgNPs (10, 20, 40, 80, 120 a 160 μg/ml) a inkubovány po dobu 48 hodin za účelem vyhodnocení přežití buněk pomocí testu s 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-difenyltetrazolium bromidem (MTT). Nejprve byl připraven čerstvý roztok MTT (5 mg/ml) a do každé jamky bylo nadávkováno asi 10 ml roztoku. Dále byl ponechán k inkubaci až 4 hodiny za stejných podmínek. Pomocí vícejamkové destičkové čtečky ELISA byla zdokumentována absorbance při vlnové délce 570 nm. Získaná absorbance byla převedena na procento životaschopnosti buněk pomocí níže uvedeného vzorce:

2,6. Statistická analýza

Všechny experimenty byly třikrát replikovány a třikrát opakovány. Údaje získané z každého experimentu byly vyjádřeny jako odchylka (SD).

3. Výsledky a diskuse

3.1. Výsledky a diskuse Tvorba kalusu a syntéza AgNPs

Syntéza AgNPs biologickou cestou nabývá v poslední době na významu vzhledem k tomu, že biologická metoda poskytuje stabilní a homogenní AgNPs s vynikajícím farmakologickým významem . Tato studie zahrnovala použití extraktu z kalusu Safed musli jako substrátu pro syntézu AgNPs při pokojové teplotě. V této studii byly po 2 měsících sklizeny žlutě zbarvené drobivé kalusy (obr. 1).

Obrázek 1

Zobrazuje tvorbu kalusu na MS médiu doplněném 2,4-D (5 mg/l) po 2 měsících.

Zřejmě jsou kalusy Safed musli v této fázi považovány za zralé a dobře vyvinuté k vylučování rostlinných sekundárních metabolitů. Proto byly kaly sklizené po 2 měsících využity v procesu syntézy AgNPs . Obecně se výroba a vlastnosti nanočástic liší v závislosti na bioaktivních sloučeninách vyskytujících se v rozpouštědlových extraktech daného rostlinného druhu . Když byl roztok AgNO3 napaden methanolovým kalusovým extraktem Safed musli, došlo v důsledku bioredukční reakce ke změně barvy ze žluté na světle hnědou (obr. 2). To jasně naznačuje biosyntézu AgNPs, která souvisí s excitací vibrací povrchové plazmonové rezonance v AgNPs . Změna barvy byla pozorována okamžitě během jedné hodiny a intenzita barvy se zvyšovala s dobou inkubace až do 5 hodin. Při inkubaci delší než 5 hodin však nebyla pozorovatelná žádná změna barvy. Intenzita barvy se postupně zvyšovala s prodlužující se dobou inkubace a nejvyšší zůstala po 5 hodinách inkubace. Doposud nejsou přesně známy mechanismy, které se podílejí na biosyntéze AgNPs z rostlinných extraktů. Navrhují se však některé možné mechanismy, které by se mohly na biosyntéze podílet. Podle toho by buněčné enzymy spolu s výskytem různých tříd fytokomponentů, jako jsou fenolické látky, flavonoidy, fytosteroly, terpenoidy, organické kyseliny, alkaloidy a alkoholy, které se vyskytují v rostlinných extraktech, mohly účinně redukovat tvorbu AgNPs z iontů stříbra. Dříve vědci uváděli, že doba inkubace pro dokončení bioredukce iontů stříbra za vzniku AgNPs se u jednotlivých druhů rostlin liší v důsledku rozdílů ve výskytu fytokonstituentů v rostlinných extraktech .

Obrázek 2

Žlutá barva extraktu kalusu Safed musli (A); průhledná barva roztoku AgNO3 (B) a hnědá barva reakční směsi po 48 hodinách působení AgNO3 indikující tvorbu AgNPs (C).

3.2. Charakterizace AgNPs

3.2.1. Analýza UV-viditelnou spektroskopií

Použití UV-viditelné spektroskopie, XRD, AFM a FTIR analýzy poskytlo informace týkající se velikosti, tvaru, disperze a plochy povrchu AgNPs získaných z kalusového extraktu. UV spektrum ukázalo přítomnost ostrého absorpčního píku při vlnové délce kolem 450 nm, což naznačuje výskyt AgNPs (obr. 3). Podle předchozích zpráv UV absorpční pás v oblasti mezi 425 a 460 nm indikuje povrchovou plazmonovou rezonanci (SPR) AgNPs . Tento SPR pík se spolu s bioredukčními činidly kalusového extraktu může pravděpodobně podílet na uzavírání za vzniku a stabilizaci AgNPs . Přítomnost širokého píku by mohla souviset s polydisperzní povahou AgNPs se sférickým tvarem .

Obrázek 3

UV absorpční spektroskopie zobrazující charakteristický SPR pík AgNPs.

3.2.2. Vizuální spektroskopie. XRD analýza

Pozorování difrakčních píků XRD analýzy poskytuje podrobnosti o krystalické povaze a chemickém složení biosyntetizovaných AgNPs. Výsledek XRD vzoru AgNPs syntetizovaných pomocí extraktu z kalusu Safed musli je znázorněn na obrázku 4. Byly zaznamenány intenzity difrakcí od 20° do 70°. Pozorované píky při 2θ 38,34°, 44,54° a 64,6° odpovídají rovinám (111), (200) a (220) lícně centrované kubické struktury stříbra. Tyto výsledky jsou podobné záznamům Společného výboru pro práškové difrakční standardy (JCPDS č. 04-0783). Stejně tak další pozorované menší píky mohou souviset s krystalickými organickými sloučeninami, které jsou adsorbovány na povrchu AgNP. Podobné difrakční vzory byly pozorovány i u předchozích zjištění týkajících se AgNPs syntetizovaných z rostlinných zdrojů .

Obrázek 4

XRD vzor biosyntetizovaných AgNPs s použitím kalusového extraktu Safed musli.

3.2.3. Difrakční vzory AgNPs syntetizovaných z rostlinných zdrojů. AFM analýza

AFM analýza byla provedena za účelem záznamu topologických vlastností biosyntetizovaných AgNPs z kalusového extraktu Safed musli. Výsledek zjevně odhalil, že existence AgNPs sférického tvaru je rovnoměrně rozptýlena (obr. 5). Velikost AgNPs se pohybovala mezi 35,1 a 168,0 nm s průměrnou velikostí 52,0 nm. Bylo zjištěno, že biosyntetizované AgNPs mají drsnost 7,9 nm a střední kvadratickou drsnost 14,6 nm (obr. 5(a) a 5(b)). Tato pozorování jsou v souladu s dříve popsaným nanoregimem a sférickým tvarem AgNPs biosyntetizovaných z různých druhů rostlin, včetně Leptadenia reticulata, Murraya koenigii, Centella asiatica, Cleome viscosa a Coptidis rhizoma .

(a)

(b)

(a)
(b)

Obrázek 5

AFM snímky AgNPs biosyntetizovaných kalusovým extraktem Safed musli.

3.2.4. FTIR analýza

Pravděpodobná interakce biosyntetizovaných AgNPs a různých fytokomponentů vyskytujících se v kalusovém extraktu Safed musli byla stanovena pomocí FTIR analýzy. Tyto fytokonstituenty jsou akreditovány jako redukční a stabilizační činidla během jejich biosyntézy AgNP . Obrázek 6 ukazuje FTIR spektrální data biosyntetizovaných AgNP se 14 výraznými píky v oblasti 4000-500 cm-1 . Široký pík při 3437,86 cm-1 odpovídá strečovým vibracím -O-H a -N-H skupin. Stejně tak pík při 2920,59 cm-1 je výsledkem -C-H skupin. Pásy při 1623,72 cm-1 a 1376 cm-1 mohou být způsobeny roztažnými vibracemi skupin C=C a přítomností aminových skupin typu C-N, respektive fenolových skupin typu C-O. Vlnu číslo 1382,41 lze přiřadit skupině -CH2. Pík při 1019,38 je způsoben roztažením skupin C=O. Tři slabé pásy při 828,4, 671,13 a 615,95 cm-1 odpovídají ohybovým vibracím -O-H a C-H skupin. Podobná pozorování provedli dřívější výzkumníci u jiných AgNP na rostlinné bázi . Dále lze tyto absorpční píky přisoudit četným fytochemickým sloučeninám přítomným v kalusovém extraktu Safed musli. Na podporu tohoto tvrzení potvrdila předchozí studie Charla a kol. výskyt různých fytokonstituentů pomocí analýzy plynové chromatografie s hmotnostní spektrometrií. Celkově údaje FTIR ukazují multifunkčnost kalusového extraktu Safed musli v procesu bioredukce i stabilizace AgNPs.

Obrázek 6

FTIR spektrální data AgNPs vyrobených kalusovým extraktem Safed musli.

3.3 Analýza AgNPs vyrobených kalusovým extraktem Safed musli. Hodnocení antibakteriální aktivity

AgNPs vykazují široké spektrum antimikrobiální aktivity, a proto jsou široce využívány v klinických aplikacích . Nicméně jejich použití jako antimikrobiálních látek bude účinné a lze je použít pouze po vyřešení problémů s jejich nežádoucími vedlejšími účinky . Proto jsme hodnotili antimikrobiální aktivity biosyntetizovaných AgNPs z extraktu kalusu Safed musli proti lidským patogenům. Bylo zjištěno, že AgNPs účinně inhibovaly všechny testované bakteriální kmeny v závislosti na dávce (tab. 1). Zajímavé je, že AgNPs vykazovaly vyšší inhibiční zónu ve srovnání s kalusovým extraktem. Nejvyšší inhibice AgNPs byla pozorována proti C. albicans ( mm) následované B. subtilis ( mm) a E. coli ( mm) při koncentraci 300 μg/ml. Všechny mikroby však byly inhibovány AgNPs v koncentraci 300 μg/ml. Maximální inhibiční aktivita byla pozorována proti B. subtilis () následované C. albicans () a E. coli () při koncentraci 300 mg/ml AgNPs. Již dříve badatelé navrhli několik možných mechanismů antimikrobiálního působení AgNPs na rostlinné bázi. Podle nich AgNPs denaturují buněčnou stěnu mikrobů, destabilizují vnější membránu, blokují buněčnou respiraci, inhibují biosyntézu a narušují protonovou hybnou sílu. Také vyšší poměr plochy povrchu k objemu AgNPs je zodpovědný za antimikrobiální aktivitu . Výsledky současné studie jasně naznačují, že AgNPs syntetizované z extraktu kalusu Safed musli by mohly být použity jako antibakteriální látky k léčbě mnoha lidských onemocnění.

Koncentrace (μg/ml) Zóna inhibice (mm) Bacillus subtilis Staphylococcus aureus Pseudomonas aeruginosa Escherichia coli Candida albicans B29 (MRSA) ATCC 15442 E266 90028 Callus extrakt 100 200 300 AgNPs 100 200 300

Experiment zahrnoval DMSO (20 μl) jako negativní kontrolu, zatímco streptomycin (100 mg/ml) pro bakterie a nystatin (100 mg/ml) pro kvasinky sloužil jako pozitivní kontrola. Každá hodnota představuje odchylku (SD) 3 opakování pro každé ošetření ve 3 opakovaných pokusech. Poznámka: “-” představuje nepozorovanou aktivitu, zatímco “MR” představuje rezistenci k methicilinu.

Tabulka 1

Antimikrobiální aktivity extraktu z kalusu Safed musli a jeho biosyntetizovaných AgNPs proti lidským patogenům.

3.4. Antimikrobiální aktivity. AgNPs proti rakovinným buňkám

Dále byla provedena aktivita AgNPs proti rakovinné buněčné linii HT-29 pomocí MTT testu. Výsledky studie jsou znázorněny na obrázku 7. Procento životaschopnosti buněk klesalo se zvyšující se koncentrací AgNPs od 0 do 500 μg/ml. To zjevně naznačuje, že AgNPs vykazují na dávce závislou inhibiční aktivitu vůči buňkám. Prodloužení doby expozice z 24 hodin na 48 hodin dále snížilo procento životaschopnosti buněk. Po 24 hodinách kontrolní ošetření zaznamenalo 100 % životaschopnost buněk, zatímco při 500 μg/ml AgNPs přežívalo pouze 7 % buněk, což se dále snížilo na 2 % po 72 hodinách inkubace. To znamená vysoký toxický účinek AgNPs. Ačkoli biosyntetizované AgNPs vykazují menší toxicitu při nižších dávkách, při vyšších dávkách vyvolávají velmi vysoký letální účinek. Podobně již dřívější výzkumníci zdokumentovali potenciální buněčný inhibiční účinek AgNPs na rostlinné bázi v závislosti na dávce . Hodnota IC50 AgNPs byla vypočtena na 254, 216 a 174 μg/ml po 24 hodinách, 48 hodinách a 72 hodinách působení.

Obrázek 7

Výsledky cytotoxicity biosyntetizovaných AgNPs pomocí kalusových extraktů Safed musli.

V předchozí zprávě se uvádí, že kalusový extrakt Safed musli má různé třídy fytochemikálií . Reaktivní funkční skupiny fytokomponentu, jako jsou hydroxylové, karboxylové a aminoskupiny, se tak spojují s ionty stříbra a vykazují vyšší cytotoxicitu. Stejně tak je prokázáno, že ionty stříbra spolu s reaktivními funkčními skupinami intenzivně interagují s buněčnou architekturou a způsobují buněčné poškození .

Kromě toho mají ionty stříbra silnou afinitu k sulfhydrylovým skupinám základních enzymů a bázím obsahujícím fosfor. Proto AgNPs účinně interagují s nukleovými kyselinami a způsobují poškození DNA prostřednictvím narušení mitochondriálního dýchacího řetězce, podpory tvorby reaktivních forem kyslíku, inhibice replikace DNA a buněčného dělení, podpory apoptózy atd . K protinádorovým vlastnostem navíc přispívají i další vlastnosti AgNPs, jako je nanoregimová povaha, sférický tvar a povrch částic. Podobně bylo zjištěno, že nanomateriály připravené pomocí různých sypkých materiálů objasnily svou inhibiční aktivitu vůči buňkám rakoviny tlustého střeva. Konkrétně byla protinádorová aktivita přisuzována především chemickému složení rostlinných extraktů a vlastnostem nanočástic, včetně velikosti a morfologických vlastností AgNPs .

4. Závěr

Závěrem lze říci, že tato studie popisuje účinný, nákladově efektivní a k životnímu prostředí šetrný přístup k biosyntéze AgNPs pomocí extraktu z kalusu Safed musli. Biofabrikované AgNPs mají sférický tvar s velikostí částic v rozmezí 35,1 až 168,0 nm. Vzorek XRD prokázal, že AgNPs se vyskytují ve formě nanokrystalů, zatímco pozorování AFM potvrdilo sférické tvary AgNPs. FTIR spektrum odhalilo výskyt fytochemikálií v kalusových extraktech a připisuje se jim podíl na biosyntéze a stabilizaci AgNPs. Vykazování antimikrobiální a protinádorové aktivity biosyntetizovanými AgNPs dále naznačuje, že by mohly být využity při výrobě nanoléčiv pro terapeutické aplikace, jako jsou antimikrobiální látky, a pro léčbu rakoviny tlustého střeva. In total, these findings clearly endorse the manifold potential of these phytofabricated AgNPs.

Data Availability

Údaje použité na podporu výsledků této studie jsou součástí článku.

Conflicts of Interest

Autoři prohlašují, že v souvislosti s publikací tohoto článku nedošlo k žádnému střetu zájmů.

Konflikt zájmů

.