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RSC advances2020Oct21Vol.10issue(64)

生合成された銀ナノ粒子の表面特性、代謝キャッピング、および抗菌活性の変動:植物ホルモン調節細胞培養および天然に成長した植物における生物製粉電位の比較

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

銀ナノ粒子の表面特性、代謝キャッピング、および抗菌活性を比較しました。これは、ファゴニアインディカの細胞培養の抽出物とその自然に成長した形を介して合成されました。細胞培養(Thidiazuron(TDZ)またはメラトニン(MLN)で生成された)からの抽出物を、還元可能性のために、自然に成長した植物抽出物(WPE)と比較し、生合成銀ナノ粒子の物理的および生化学的特性への影響を比較しました。UV-vis分光法により、表面プラズモン共鳴は、MLN-AGNPSでλ= 415 nm、TDZ-AGNPSではλ= 430 nm、WPE-AGNPSでλ= 460-465 nmでピークに達したことが明らかになりました。AGNPの透過電子顕微鏡とエネルギー分散X線は、WPE-AGNP(平均直径= 22 nm)と比較して、MLNおよびTDZ誘導細胞培養からの抽出物が球状の形状とより小さな直径を持つ粒子を生成することを示しました(すなわち、平均直径= 15 nmおよび19 nm)。サイズ分布分析は、WPE-AGNP(歪度= 0.9)およびMLN-AGNPS(スキューネス= 1.4)と比較して、TDZ-AGNPが直径(歪度= 0.80)の観点から対称分布に近いことも示しました。さらに、MLN誘導細胞培養抽出物は、TDZ誘導細胞培養抽出物(160μgML-1)およびWPE(138μgML-1)のAGNPと比較して、より高い濃度(210μgML-1)でAGNPを産生しました。TDZ-AGNP、MLN-AGNP、およびWPE-AGNPのLC-MS/MSプロファイルの双方向の比較により、二次代謝産物プロファイルの違いが明らかになり、生体強化およびサイズ分布における微分応答の違いを説明する可能性があります。さまざまな病原性細菌株、大腸菌、小毛虫、Xanthomonas citri、Agrobacterium tumefaciens、Streptomyces griseus、およびErwinia carotovoraに対する活動は、MLN-agnpsがTDZおよびWPE-Agnpsと比較してより効果的であることを示唆しました。これらの結果は、植物ホルモン誘導細胞培養がAGNPの生産、物理的および生化学的特性を高めることができることを示しています。

銀ナノ粒子の表面特性、代謝キャッピング、および抗菌活性を比較しました。これは、ファゴニアインディカの細胞培養の抽出物とその自然に成長した形を介して合成されました。細胞培養(Thidiazuron(TDZ)またはメラトニン(MLN)で生成された)からの抽出物を、還元可能性のために、自然に成長した植物抽出物(WPE)と比較し、生合成銀ナノ粒子の物理的および生化学的特性への影響を比較しました。UV-vis分光法により、表面プラズモン共鳴は、MLN-AGNPSでλ= 415 nm、TDZ-AGNPSではλ= 430 nm、WPE-AGNPSでλ= 460-465 nmでピークに達したことが明らかになりました。AGNPの透過電子顕微鏡とエネルギー分散X線は、WPE-AGNP(平均直径= 22 nm)と比較して、MLNおよびTDZ誘導細胞培養からの抽出物が球状の形状とより小さな直径を持つ粒子を生成することを示しました(すなわち、平均直径= 15 nmおよび19 nm)。サイズ分布分析は、WPE-AGNP(歪度= 0.9)およびMLN-AGNPS(スキューネス= 1.4)と比較して、TDZ-AGNPが直径(歪度= 0.80)の観点から対称分布に近いことも示しました。さらに、MLN誘導細胞培養抽出物は、TDZ誘導細胞培養抽出物(160μgML-1)およびWPE(138μgML-1)のAGNPと比較して、より高い濃度(210μgML-1)でAGNPを産生しました。TDZ-AGNP、MLN-AGNP、およびWPE-AGNPのLC-MS/MSプロファイルの双方向の比較により、二次代謝産物プロファイルの違いが明らかになり、生体強化およびサイズ分布における微分応答の違いを説明する可能性があります。さまざまな病原性細菌株、大腸菌、小毛虫、Xanthomonas citri、Agrobacterium tumefaciens、Streptomyces griseus、およびErwinia carotovoraに対する活動は、MLN-agnpsがTDZおよびWPE-Agnpsと比較してより効果的であることを示唆しました。これらの結果は、植物ホルモン誘導細胞培養がAGNPの生産、物理的および生化学的特性を高めることができることを示しています。

We compared surface properties, metabolic capping and antibacterial activity of silver nanoparticles, synthesized through extracts of cell cultures of Fagonia indica and its naturally grown form. Extracts from cell cultures (produced with thidiazuron (TDZ) or melatonin (MLN)) were compared to the naturally grown whole plant extracts (WPEs) for their reducing potential, and their effects on physical and biochemical properties of the biosynthesized silver nanoparticles. UV-Vis spectroscopy revealed that the surface plasmon resonance peaked at λ = 415 nm for MLN-AgNPs, λ = 430 nm for TDZ-AgNPs and λ = 460-465 nm for WPE-AgNPs. Transmission electron microscopy and energy dispersive X-rays of AgNPs showed that compared to WPE-AgNPs (mean diameter = 22 nm), extracts from MLN- and TDZ-induced cell cultures produced particles with spherical shapes and smaller diameters (i.e. mean diameter = 15 nm and 19 nm, respectively). Size distribution analysis also showed that TDZ-AgNPs were nearer to a symmetric distribution in terms of diameter (skewness = 0.80) as compared to WPE-AgNPs (skewness = 0.9) and MLN-AgNPs (skewness = 1.4). Furthermore, MLN-induced cell culture extracts produced AgNPs in higher concentration (210 μg mL-1) compared to AgNPs from TDZ-induced cell culture extracts (160 μg mL-1) and WPE (138 μg mL-1). Two-way comparisons of LC-MS/MS profiles of TDZ-AgNPs, MLN-AgNPs, and WPE-AgNPs revealed differences in their secondary metabolite profiles, which might account for differences in their differential response in bio-fabrication, and size distribution. Activity against different pathogenic bacterial strains, Escherichia coli, Bacillus cereus, Xanthomonas citri, Agrobacterium tumefaciens, Streptomyces griseus, and Erwinia carotovora suggested that MLN-AgNPs were more effective compared to TDZ- and WPE-AgNPs. These results indicated that phytohormones induced cell cultures can enhance the production, physical and biochemical properties of AgNPs.

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