Bioengineered silver nanoparticles using Brassica oleracea sub sp. botrytis (L.) for enhanced antibacterial activity

В. Гупта; К. Каннан; В. Тарі; Н. Чандра

doi:10.15330/pcss.25.2.303-310

Автор(и)

В. Гупта Відділ наук про навколишнє середовище, коледж Б. К. Бірла (автономний), Кальян, Тане (MS), Індія
К. Каннан Факультет машинобудування, Інститут передового виробництва з високотехнологічними інноваціями, Національний університет Чун Чен, округ Цзяї, Тайвань
В. Тарі Кафедра біології, факультет науки і технологій, Universitas Airlangga, Сурабая, Східна Ява, Індонезія
Н. Чандра Відділ наук про навколишнє середовище, коледж Б. К. Бірла (автономний), Кальян, Тане (MS), Індія

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.25.2.303-310

Ключові слова:

листки Brassica oleracea, метаболіти рослин, наночастинки срібла, ПЕМ з SAED, антибактеріальна активність

Анотація

Інтерес до зелених методологій наночастинок із рослинними екстрактами постійно зростає. За останні кілька десятиліть наночастинки срібла (Ag NP) використовуються в багатьох сферах застосування. У поточному дослідженні представлено синтез НЧ Ag із водним екстрактом Brassica oleracea sub sp. botrytis (L.) як стабілізуючий засіб. Для вивчення синтезованих Ag NP використано методи УФ-видимої спектроскопії, FTIR, XRD, SEM, TEM та EDAX аналіз. Синтезовані наночастинки Ag досліджували за допомогою динамічного розсіювання світла (DLS), виявлено, що середній розмір і заряд становлять 81,62 ± 1,14 нм і -11,3 ± 2,51 мВ відповідно. Крім того, сформовані Ag NP показали сильну антибактеріальну активність проти грампозитивних бактерій (Staphylococcus aureus). За результатами цього дослідження зелені синтезовані НЧ Ag з Brassica oleracea sub sp. botrytis (L.) можуть використовуватися в біомедицині як замінники для біологічних застосувань.

Посилання

P.K. Sahoo, S.S. Kamal, T.J. Kumar, B. Sreedhar, A.K. Singh, and S.K. Srivastava. Synthesis of silver nanoparticles using facile wet chemical route, Defence Science Journal, 59(4), 447 (2009); http:/doi.org/10.14429/dsj.59.1545.

C. Larue, H. Castillo-Michel, S. Sobanska, L. Cecillon, S. Bureau, et al. Foliar exposure of the crop Lactuca sativa to silver nanoparticles: evidence for internalization and changes in Ag speciation, Journal of Hazardous materials, 264, 98 (2014); http:/doi.org/10.1016/j.jhazmat.2013.10.053.

S.Ahmed, M.Ahmad Saifullah, B.Swami, S. Ikram, Green synthesis of silver nanoparticles using Azadirachta indica aqueous leaf extract, Journal of Radiation Research and Applied Sciences, 9(1), 1 (2015); https://doi.org/10.1016/j.jrras.2015.06.006.

L.K. Cheah, A. Azila, M.E. Ahmad, A.E. Nagib, Biosynthesis of nanoparticles and silver nanoparticles. Bioresour. Bioprocess, 2(47), 1 (2015); https://doi.org/10.1186/s40643-015-0076-2.

J. Mittal, A. Batra, A. Singh, & M.M. Sharma, Phytofabrication of nanoparticles through plant as nanofactories. Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 5(4), 043002 (2014); https://doi.org/10.1088/2043-6262/5/4/043002.

S. Ahmed, M. Ahmad, B.L. Swami, & S. Ikram, A review on plants extracts mediated synthesis of silver nanoparticles for antimicrobial applications: A green expertise, Journal of Advance Research 7(1), 17 (2016); https://doi.org/10.1016/j.jare.2015.02.007.

V. Gupta, N. Chandra, Biosynthesis and Antibacterial Activity of Metal Oxide Nanoparticles Using Brassica oleracea subsp. botrytis (L.) leaves, an Agricultural Waste. Proc. Natl. Acad. Sci., India, Sect. B Biol. Sci.), 90, 1093 (2020); https://doi.org/10.1007/s40011-020-01184-0.

V.V Makarov, A.J Love, O.V. Sinitsyna, S. S. Makarova, I.V. Yaminskyet al. Green Nanotechnologies: Synthesis of Metal Nanoparticles Using Plants, Acta naturae. 6(20), 35 (2014); https://doi.org/10.32607/20758251-2014-6-1-35-44.

S.M. Omar, G.C. Azucena, S.V. Raul, Agricultural residues as a source of bioactive natural products, Phytochem Rev, 11, 447 (2012); https://doi.org/10.1007/s11101-012-9266-0.

A.P. Shivani, T.B. Deepak, Studies on cauliflower leaves powder and its waste utilization in traditional product, Internat. J. Agric. Engg., 11 95 (2018); https://doi.org/10.15740/HAS/IJAE/11.Sp. Issue/95-98.

V. Gupta, S. Jaybhaye, N. Chandra, Cauliflower Leaves, an Agro waste : Characterization and its Application for the Biosorption of Copper, Chromium, Lead and Zinc from aqueous solutions, IJSRSET 185431, 5(4), 169 (2018).

G. Gowri, K. Manimegalai, Phytochemical and XRD Analysis Of Cauliflower Leaf (Brassica Oleracea Var Botrytis L.), Wor J Phar Pharm Sci., 6(7): 1277 (2017).

K.S. Siddiqi, A. Husen, R.A.K. Rao. A review on biosynthesis of silver nanoparticles and their biocidal properties. J Nanobiotechnol. Eftaiha, A., 6, 14 (2018); https://doi.org/10.1186/s12951-018-0334-5.

V. Dhand, L. Soumya, S. Bharadwaj, S. Chakra, D. Bhatt, B. Sreedhar, Green synthesis of silver nanoparticles using Coffea arabica seed extract and its antibacterial activity. Mat Sci Eng C. 58, 36 (2016); https://doi.org10.1016/j.msec.2015.08.018.

M. Kholoud, A. Aiftaiha, A. Warthan, R. Ammar, Synthesis and applications of silver nanoparticles, Arabian Journal of Chemistry, 3 (3), 135 (2010); https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2010.04.008.

S. Tong, JS Davis, E Eichenberger, et al. Staphyloccus aureus Infections: Epidemology, Pathophysiology, Clinical Manifestiations and management, Clinical Microbiology Reviews, 28(3), 603 (2015); https://doi.org/10.1128/CMR.00134-14.

R. Hesham. El-Seedi, Rehan M. El-Shabasy, et al. Metal nanoparticles fabricated by green chemistry using natural extracts: biosynthesis, mechanisms, and applications, RSC Adv., 9, 24539 (2019); https://doi.org/10.1039/C9RA02225B.

N. Kulkarni, U. Muddapur, Biosynthesis of Metal Nanoparticles: A Review. J Nano Article ID 510246 (2014); http://dx.doi.org/10.1155/2014/510246.

K. Anandalakshmi, J.Venugobal, V. Ramasamy, Characterization of silver nanoparticles by green synthesis method using Pedalium murex leaf extract and their antibacterial activity, Appl Nanosci, 6, 399 (2016); http://dx.doi.org/10.1007/s13204-015-0449-z.

E. Tomaszewska, K. Soliwoda, K. Kadziola B. Tkacz-Szczesna, G. Celichowski, et al. Detection Limits of DLS and UV-Vis Spectroscopy in Characterization of Polydisperse Nanoparticles Colloids, Hindawi Publishing Corporation Journal of Nanomaterials, Article ID 313081 (2013); http://dx.doi.org/10.1155/2013/313081.

Y. Mohanta, S. Pana, A. Bastia, T. Mohanta, Biosynthesis of silver nanoaprticles from Protium serratum and investigation of their potential impacts on food safety and control, Frontiers in Microbiology, article 626, 8, 1 (2017); https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00626. eCollection 2017.

S. Mukherjee, D. Chowdhary, R. Kotcherlakota, S. Patra, B. Vinothkumar, Potential theranostics application of bio-synthesized silver nanoparticles (4-in-1 system), Theranostics, 4 (3), 316 (2014); https://doi.org/10.7150/thno.7819.

D. Nayak, S. Pradhan, S. Ashe, P. Rauta, B. Nayak, Biologically synthesized silver nanoparticles from three diverse familise of plant extract and their anticancer activity against epidermoid A431 carcinoma, Journal of Colloid Interface Science, 457, 329 (2015); https://doi.org/10.1016/j.jcis.2015.07.012.

P. Devaraj, P. Kumari, A. Chirom, A. Renganathan, Synthesis and Characterization of Silver Nanoparticles Using Cannonball Leaves and Their Cytotoxic Activity against MCF-7 Cell Line, Journal of Nanotechnology V, 6, 598328 (2013); http://dx.doi.org/10.1155/2013/598328.

V. Revathi, K. Karthik, Physico-chemical properties and antibacterial activity of Hexakis (Thiocarbamide) Nickel(II) nitrate single crystal, Chemical Data Collections, 21, 100229 (2019); https://doi.org/10.1016/j.cdc.2019.100229.

S. Nachimuthu, S. Thangavel, K. Kannan, V. Selvakumar, K. Muthusamy, M. R. Siddiqui, S. M. Wabaidur, C. Parvathiraja, Lawsonia inermis mediated synthesis of ZnO/Fe2O3 nanorods for photocatalysis – Biological treatment for the enhanced effluent treatment, antibacterial and antioxidant activities, Chemical Physics Letters, 804, 139907 (2022); https://doi.org/10.1016/j.cplett.2022.139907.

K. Kannan, D. Radhika, R. Deepak Kasai, D. Gnanasangeetha, Geetha Palani, K. Gurushankar, Ravindranadh Koutavarapu, Dong-Yeon Lee, Jaesool Shim, Facile fabrication of novel ceria-based nanocomposite (CYO-CSO) via co-precipitation: Electrochemical, photocatalytic and antibacterial performances, Journal of Molecular Structure, 1256, 132519 (2022); https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2022.132519.

V. Tari, K. Kannan, V. Vishwakarma, Antimicrobial and Antiviral Materials: Polymers, Metals, Ceramics, and Applications. Chapter 8: Emerging antiviral technologies. ISBN: 978-03-6769-744-0. DOI: 10.1201/9781003143093-8. Pages 137-150. (2022); 1st Ed. CRC Press, Taylor and Francis Group.

V. S. Tari and P. Y.Patil, Transfer factor of Heavy metal in soil to plant from pesticide-contaminated area (Mango orchards), Ratnagiri district, Maharashtra, Research Journal of Chemistry and Environment, 21(1), 26-32, (2017).

V. S.Tari and P. Y. Patil, Challenge of contamination of pesticide for Alphonso in Ratnagiri district, Maharashtra, India, Research Journal of Chemistry and Environment, 21(12), 57-67, (2017).