Aktinobakteri suşları kullanılarak gümüş nanopartikül sentezi, karakterizasyonu ve biyolojik özelliklerinin araştırılması

Abstract

Kurak toprak örneklerinden izole edilen aktinobakteriyel suşların hücre dışı gümüş nanoparçacığı (AgNP'lar) sentezleyebilme yetenekleri taranmıştır. Tarama neticesinde 13 izolatın hücre dışı AgNP sentezinde kullanılabileceğine dair kanıtlar gösterilmiştir ve bunlar arasından SH121, MTSM24 ve SHAY3-32 suşlarının AgNP sentezinde yüksek potansiyele sahip olduğu tespit edilmiştir. En yüksek verim, bazı parametrelerin (reaksiyon sıcaklığı, reaksiyon karışımının pH'ı ve ilk gümüş nitrat konsantrasyonu) sentez üzerindeki etkilerinin belirlenmesi ardından SH121 aracılı hücre dışı AgNP sentezinden elde edilmiştir. SH121 izolatının 16S rRNA gen dizisinin, Micromonospora chokoriensis DSM 45160T tip türü ile % 99,3 oranında benzer olduğu bulunmuştur. Optimum reaksiyon koşuları altında (40 ° C, pH 7,0, 2 mM gümüş nitrat konsantrasyonu) SH121 tarafından sentezlenen AgNP'lar, Yüzey Plazmon Rezonansı (SPR) titreşimlerinden dolayı 402 nm lik dalga boyunda maksimum absorbsiyon sergilemiştir. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizi, sentezlenen AgNP'ların küresel biçimde olduğunu göstermiştir. Dinamik Işık Saçılım Spektrometresi (DLS) analizi sentezlenen nanoparçacıkların 6 ila 40 nm arasında değişen bir boyuta sahip olduklarını göstermiştir. AgNP'ların zeta potansiyeli (-50)-(-30) mV olarak saptanmıştır. Ayrıca, AgNP'lar Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Enterococcus hirae ve Legionella pneumophila subsp. pneumophiia üzerine antibakteriyel etki göstermiştir. DPPH antioksidan yöntemi ile AgNP'ların antioksidan etkisinin olmadığı tespit edilmiştir.

Actinobacterial strains isolated from arid soil samples were screened for their ability for extracellular synthesis of silver nanoparticles (AgNPs). Thirteen strains showed evidence for extracellular synthesis of AgNPs, among which strains SH121, MTSM24 and SHAY3-32 showed high potency. Highest yield was obtained from SH121-mediated extracellular AgNPs synthesis after effect of some parameters (reaction temperature, pH of reaction mixture and initial silver nitrate concentration) on synthesis was determined. It was found that 16S rRNA gene sequence of isolate SH121 was 99.3% similar to that of Micromonospora chokoriensis DSM 45160T. AgNPs synthesized by SH121 under optimum reaction conditions (40 °C, pH 7.0, 2 mM silver nitrate concentration) exhibited an absorption maximum at 402 nm, caused by their Surface Plasmon Resonance (SPR) vibration. Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis showed that the synthesized AgNPs were spherical in shape. Dynamic light scattering (DLS) analysis also showed that they were well dispersed with a size ranging from 6 to 40 nm. The zeta potential of AgNPs has been determined as (-50) - (- 30) mV. Furthermore, AgNPs showed antibacterial effect against Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Enterococcus hirae, and Legionella pneumophila subsp. pneumophiia. It was determined that AgNPs do not have antioxidant effects by DPPH antioxidant method.