تعداد نشریات | 25 |
تعداد شمارهها | 933 |
تعداد مقالات | 7,666 |
تعداد مشاهده مقاله | 12,513,966 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,896,240 |
مشخصه یابی و بهینه سازی نانوذرات نقره سنتز شده توسط سلول در حال استراحت قارچ Aspergillus niger به روش تاگوچی | ||
زیست شناسی کاربردی | ||
مقاله 1، دوره 36، شماره 4 - شماره پیاپی 78، اسفند 1402، صفحه 24-37 اصل مقاله (1.34 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22051/jab.2023.42560.1539 | ||
نویسندگان | ||
مراحم آشنگرف* 1؛ سمیه فتاحی2 | ||
1دانشیار میکروبیولوژی صنعتی گروه علوم زیستی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه کردستان، کردستان، سنندج، ایران | ||
2دانشجوی کارشناسی ارشد بیوشیمی گروه علوم زیستی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه کردستان، کردستان، سنندج، ایران | ||
چکیده | ||
چکیده مقدمه: نانوذرات نقره به دلیل اندازه کوچک آنها و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد، در بسیاری از صنایع مانند پوششدهی، ضدعفونی کننده، تصفیه آب و همچنین در پزشکی استفاده میشوند. سنتز زیستی برون سلولی نانوذرات نقره با استفاده از سیستم قارچی، یک روش مناسب برای جلوگیری از استفاده از مواد شیمیایی است. هدف از این مطالعه، سنتز زیستی برون نانوذرهی نقره توسط سلول در حال استراحت سویهی بومی قارچی Aspergillus niger ZRS14 و بهینه سازی فرآیند سنتز به روش آماری تاگوچی میباشد. روشها: اثر پارامترهای زیست توده، زمان گرماگذاری، pH و غلظت نیترات نقره در سه سطح با استفاده از نرم افزار Qualitek-4 انجام شد. تعیین ویژگی نانوذرات نقره سنتز شده توسط آنالیزهای طیف سنجی شامل طیف سنجی UV-Vis، طیف پراش اشعه ایکس (XRD)، طیفسنجی تبدیل فوریه مادون قرمز(FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) انجام شد. نتایج و بحث: نتایج نشان داد سویهی مذکور تحت شرایط بهینه شامل غلظت ۲ میلی مولار نیترات نقره، pH برابر ۶، دمای برابر 32 درجهی سلسیوس و پس از 72 ساعت گرماگذاری، نانوذرات نقره کروی با میانگین اندازهی 24 تا 38 نانومتر بهصورت برون سلولی و تحت استراتژی سلول در حال استراحت سنتز می نماید. نانوذرات نقره عنصری کروی سنتز شده، دارای ماهیت کریستالی، اندازهی نسبتا کوچک و پایداری بالا به علت پوشش دهی توسط پروتئینهای ترشح شده از قارچ هستند. | ||
کلیدواژهها | ||
بیوسنتز قارچی؛ طیف سنجی؛ میکروسکوپ الکترونی؛ نانونقره عنصری | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Characterization and optimization of biosynthesized silver nanoparticles by resting cells of Aspergillus niger using Taguchi methods | ||
نویسندگان [English] | ||
Morahem Ashengroph1؛ Somayeh Fattahi2 | ||
1,Associate Professor of Industrial Microbiology, Department of Biological Sciences, Faculty of Basic Sciences, University of Kurdistan, Kurdistan, Sanandaj, Iran | ||
2Master's student in Biochemistry, Department of Biological Sciences, Faculty of Basic Sciences, University of Kurdistan, Kurdistan, Sanandaj, Iran | ||
چکیده [English] | ||
Introduction: Silver nanoparticles (AgNPs) are used in a variety of industries, including coatings, disinfectants, water purification, and medicine, due to their small size and unique physical and chemical properties. To avoid the use of chemicals, extracellular biosynthesis of AgNPs using fungal systems is an appropriate method. In this study, the extracellular biosynthesis of AgNPs by the resting cell of the fungus Aspergillus niger ZRS14 was investigated, and the synthesis process was optimized using Taguchi's statistical method. Methods: The effect of biomass parameters, incubation time, pH and silver nitrate concentration in three levels was performed using Qualitek-4 software. The characteristics of the synthesized AgNPs were determined by spectroscopic analysis including UV-Vis spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and field emission scanning electron microscopy (FESEM). Results and discussion: The results showed that the selected strain under optimal conditions including 2 mM silver nitrate, pH 6, temperature 32 ◦C, and after 72 h incubation, spherical silver nanoparticles with an average size of 24 to 38 nm in extracellular form synthesized under resting cell strategy. Because of the coating of fungi-secreted proteins, synthetic spherical elemental AgNPs have a crystalline nature, a small size, and high stability. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Fungal biosynthesis, Spectroscopy, Electron microscope, Elemental silver nanoparticle | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
[1] Yang, L., Wei, J., Ma, Z., Song, P., Ma, J., Zhao, Y., … & Wang, X. (2019). The fabrication of micro/nano structures by laser machining. Nanomaterials, 9(12), 1789. https://doi.org/10.3390/nano9121789 [2] De Almeida, J. M. M. M., Vasconcelos, H., Jorge, P. A. S., & Coelho, L. (2018). Plasmonic optical fiber sensor based on double step growth of gold nano-islands. Sensors, 18(4), 1267. https://doi.org/10.3390/s18041267 [3] Bhalla, N., Jain, A., Lee, Y., Shen, A. Q., & Lee, D. (2019). Dewetting metal nanofilms—Effect of substrate on refractive index sensitivity of nanoplasmonic gold. Nanomaterials, 9(11), 1530. https://doi.org/10.3390/nano9111530 [4] Tugulea, A. M., Bérubé, D., Giddings, M., Lemieux, F., Hnatiw, J., Priem, J., & Avramescu, M. L. (2014). Nano-silver in drinking water and drinking water sources: stability and influences on disinfection by-product formation. Environmental science and pollution research, 21, 11823–11831. [5] Dhanjal, D. S., Mehra, P., Bhardwaj, S., Singh, R., Sharma, P., Nepovimova, E., … & Kuca, K. (2022). Mycology-nanotechnology interface: applications in medicine and cosmetology. International journal of nanomedicine, 17, 2505–2533. [6] Mohamed, D. S., Abd El-Baky, R. M., Sandle, T., Mandour, S. A., & Ahmed, E. F. (2020). Antimicrobial activity of silver-treated bacteria against other multi-drug resistant pathogens in their environment. Antibiotics, 9(4), 181. https://doi.org/10.3390/antibiotics9040181 [7] Chung, I.-M., Park, I., Seung-Hyun, K., Thiruvengadam, M., & Rajakumar, G. (2016). Plant-mediated synthesis of silver nanoparticles: their characteristic properties and therapeutic applications. Nanoscale research letters, 11, 1–14. [8] Alves, M. F., Paschoal, A. C. C., Klimeck, T. D. F., Kuligovski, C., Marcon, B. H., de Aguiar, A. M., & Murray, P. G. (2022). Biological synthesis of low cytotoxicity silver nanoparticles (AgNPs) by the fungus chaetomium thermophilum—sustainable nanotechnology. Journal of fungi, 8(6), 605. https://doi.org/10.3390/jof8060605 [9] Bharti, S., Mukherji, S., & Mukherji, S. (2020). Extracellular synthesis of silver nanoparticles by Thiosphaera pantotropha and evaluation of their antibacterial and cytotoxic effects. 3 biotech, 10, 1–12. [10] Guilger-Casagrande, M., & Lima, R. de. (2019). Synthesis of silver nanoparticles mediated by fungi: a review. Frontiers in bioengineering and biotechnology, 7, 287. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fbioe.2019.00287/full [11] Ashengroph, M. (2013). Isolation and characterization of a native strain of Aspergillus niger ZRS14 with capability of high resistance to zinc and its supernatant application towards extracellular synthesis of zinc oxide nanoparticles. Journal of microbial biology, 2(7), 29-44. (In Persian). https://bjm.ui.ac.ir/article_19499.html?lang=en [12] Hosseinzadeh, F., Rastegar, S. O., & Ashengroph, M. (2021). Bioleaching of rare earth elements from spent automobile catalyst as pretreatment method to improve Pt and Pd recovery: Process optimization and kinetic study. Process biochemistry, 105, 1–7. [13] Bolbanabad, E. M., Ashengroph, M., & Darvishi, F. (2020). Development and evaluation of different strategies for the clean synthesis of silver nanoparticles using Yarrowia lipolytica and their antibacterial activity. Process biochemistry, 94, 319–328. [14] Raudabaugh, D. B., Tzolov, M. B., Calabrese, J. P., & Overton, B. E. (2013). Synthesis of silver nanoparticles by a Bryophilous rhizoctonia species. Nanomaterials and nanotechnology, 3. https://doi.org/10.5772/56207%0A [15] Patil, M. P., & Kim, G. D. (2018). Marine microorganisms for synthesis of metallic nanoparticles and their biomedical applications. Colloids and surfaces b: biointerfaces, 172, 487–495. [16] Vigneshwaran, N., Ashtaputre, N. M., Varadarajan, P. V, Nachane, R. P., Paralikar, K. M., & Balasubramanya, R. H. (2007). Biological synthesis of silver nanoparticles using the fungus Aspergillus flavus. Materials letters, 61(6), 1413–1418. [17] Gade, A., Ingle, A., Whiteley, C., & Rai, M. (2010). Mycogenic metal nanoparticles: progress and applications. Biotechnology letters, 32, 593–600. [18] Sagar, G., & Ashok, B. (2012). Green synthesis of silver nanoparticles using Aspergillus niger and its efficacy against human pathogens. European journal of experimental biology, 2(5), 1654–1658. [19] Gaikwad, S. C., Birla, S. S., Ingle, A. P., Gade, A. K., Marcato, P. D., Rai, M., & Duran, N. (2013). Screening of different Fusarium species to select potential species for the synthesis of silver nanoparticles. Journal of the Brazilian chemical society, 24, 1974–1982. [20] Farrag, H. M. M., Mostafa, F. A. A. M., Mohamed, M. E., & Huseein, E. A. M. (2020). Green biosynthesis of silver nanoparticles by Aspergillus niger and its antiamoebic effect against Allovahlkampfia spelaea trophozoite and cyst. Experimental parasitology, 219, 108031. https://doi.org/10.1016/j.exppara.2020.108031 [21] Shahzad, A., Saeed, H., Iqtedar, M., Hussain, S. Z., Kaleem, A., & Abdullah, R. (2019). Size-controlled production of silver nanoparticles by Aspergillus fumigatus BTCB10: likely antibacterial and cytotoxic effects. Journal of nanomaterials, 2019, 5168698. https://doi.org/10.1155/2019/5168698 [22] Balakumaran, M. D., Ramachandran, R., & Kalaichelvan, P. T. (2015). Exploitation of endophytic fungus, Guignardia mangiferae for extracellular synthesis of silver nanoparticles and their in vitro biological activities. Microbiological research, 178, 9–17. [23] Ashengroph, M., & Arjmand, R. (2020). Designing matrix l18 trials via taguchi model to improve performance of trichosporon sp. Cas se5 in the selenite removal. Journal of advanced biomedical sciences, 10(1), 2020-2028. (In Persian). https://jabs.fums.ac.ir/article-1-1823-en.html [24] Dasu, V. V., Panda, T., & Chidambaram, M. (2003). Determination of significant parameters for improved griseofulvin production in a batch bioreactor by Taguchi’s method. Process biochemistry, 38(6), 877–880. [25] Magudapathy, P., Gangopadhyay, P., Panigrahi, B. K., Nair, K. G. M., & Dhara, S. (2001). Electrical transport studies of Ag nanoclusters embedded in glass matrix. Physica B: condensed matter, 299(1–2), 142–146. [26] Awwad, A. M., Salem, N. M., Aqarbeh, M. M., & Abdulaziz, F. M. (2020). Green synthesis, characterization of silver sulfide nanoparticles and antibacterial activity evaluation. Chemistry International, 6(1), 42–48. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 230 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 93 |