Вплив імпульсного електричного поля на поверхневі властивості клітин лактобактерій Lactobacillus plantarum і біогенне формування ультрадисперсного срібла
Some species of lactic acid bacteria, due to the specific supramolecular surface layers, may be used for biogenic synthesis of practically monodisperse silver nanoparticles. Biological practicable effects of low pulse electric fields (no more than several tens of volt/centimeter) attract the researc...
Збережено в:
| Дата: | 2017 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2017
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/422 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543890585157632 |
|---|---|
| author | Podolska, V. I. Voitenko, O. Yu. Ulberg, Z. R. Yakubenko, L. M. Grishchenko, N. I. Ermakov, V. N. |
| author_facet | Podolska, V. I. Voitenko, O. Yu. Ulberg, Z. R. Yakubenko, L. M. Grishchenko, N. I. Ermakov, V. N. |
| author_sort | Podolska, V. I. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:14:56Z |
| description | Some species of lactic acid bacteria, due to the specific supramolecular surface layers, may be used for biogenic synthesis of practically monodisperse silver nanoparticles. Biological practicable effects of low pulse electric fields (no more than several tens of volt/centimeter) attract the researchers’ interest pointed at their application in biotechnologies, medicine etc. For this reason, we investigated the surface biogenic effects of pulse electric fields in the system including the lactic acid bacteria Lactobacillus plantarum and electrolyte solution of different composition. The study tested a dependence between the bacteria surface hydrophobicity and electrokinetic potential and the parameters of pulse electric field. Surface modification of L. plantarum cell under pulse electric field treatment with pulse height 20–70 V, frequency band 100–10000 Hz and pulse duration 10 and 100 microsecond specified the conditions of biogenic silver nanoparticles formation induced by additional discharge of cell metabolite. Under the hydrophobization conditions, cells synthesized more mobile, less sized and less aggregated particles. At the same time, surface hydrophobization specified the condition for large cluster structures formation which include polysaccharides/polypeptides and silver ultrafine particles. The method of low electric field treatment with pulse height 20 V and frequency band 500–2000 Hz seems to be more favorable for biogenic intracellular formation of the stabilized silver nanoparticles. Such approach may be useful under development of a new antibacterial and fungicide cell based material impregnated with ultradisperse substances. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:32:57Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-422 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:45Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-4222022-06-29T10:14:56Z Influence of pulse electric field on the surface properties of lactic acid bacteria Lactobacillus plantarum and biogenic formation of ultradisperse silver Влияние импульсного электрического поля на поверхностные свойства клеток лактобактерий Lactobacillus plantarum и биогенное формирование ультрадисперсного серебра Вплив імпульсного електричного поля на поверхневі властивості клітин лактобактерій Lactobacillus plantarum і біогенне формування ультрадисперсного срібла Podolska, V. I. Voitenko, O. Yu. Ulberg, Z. R. Yakubenko, L. M. Grishchenko, N. I. Ermakov, V. N. nanosized silver lactic acid bacteria biogenic synthesis hydrophobicity electrokinetic potential наноразмерное серебро лактобактерии биогенный синтез гидрофобность электрокинетический потенциал нанорозмірне срібло лактобактерії біогенний синтез гідрофобність електрокінетичний потенціал Some species of lactic acid bacteria, due to the specific supramolecular surface layers, may be used for biogenic synthesis of practically monodisperse silver nanoparticles. Biological practicable effects of low pulse electric fields (no more than several tens of volt/centimeter) attract the researchers’ interest pointed at their application in biotechnologies, medicine etc. For this reason, we investigated the surface biogenic effects of pulse electric fields in the system including the lactic acid bacteria Lactobacillus plantarum and electrolyte solution of different composition. The study tested a dependence between the bacteria surface hydrophobicity and electrokinetic potential and the parameters of pulse electric field. Surface modification of L. plantarum cell under pulse electric field treatment with pulse height 20–70 V, frequency band 100–10000 Hz and pulse duration 10 and 100 microsecond specified the conditions of biogenic silver nanoparticles formation induced by additional discharge of cell metabolite. Under the hydrophobization conditions, cells synthesized more mobile, less sized and less aggregated particles. At the same time, surface hydrophobization specified the condition for large cluster structures formation which include polysaccharides/polypeptides and silver ultrafine particles. The method of low electric field treatment with pulse height 20 V and frequency band 500–2000 Hz seems to be more favorable for biogenic intracellular formation of the stabilized silver nanoparticles. Such approach may be useful under development of a new antibacterial and fungicide cell based material impregnated with ultradisperse substances. Исследованы поверхностные биогенные эффекты импульсного электрического поля в системе клеток лактобактерий L. plantarum в растворах электролитов. Установлено влияние параметров поля (частоты, амплитуды напряжения) на изменение гидрофобности и электрокинетического потенциала бактерий, связанные с выделением дополнительных клеточных метаболитов. Изменение поверхностных характеристик клеток L. plantarum в импульсном электрическом поле меняет условия биогенного формирования наночастиц серебра. При гидрофобизации клетки формировались частицы меньшего размера. Они менее агрегированы и более подвижны. Гидрофилизация способствовала формированию больших кластерных структур, включающих полисахарид и наночастицы серебра. Обработка в импульсном поле с амплитудой напряжения 20 В и частотой 200–500 Гц способствовала формированию стабилизированных в клеточной стенке частиц серебра. Досліджено поверхневі біогенні ефекти імпульсного електричного поля в системі клітин лактобактерій L. plantarum в розчинах електролітів. Встановлено вплив параметрів поля (частоти, амплітуди напруги) на зміну гідрофобності і електрокінетичного потенціалу лактобактерій, пов’язану з виділенням додаткових метаболітів. Зміна поверхневих характеристик клітин L. plantarum в імпульсному електричному полі визначає умови біогенного формування нанорозмірних частинок срібла. При гідрофобізації клітини формуються частинки меншого розміру, вони менше агреговані та більш рухливі. Гідрофілізація сприяє формуванню великих кластерних структур, які складаються з полісахариду/поліпептиду і ультрадисперсних частинок срібла. Обробка в імпульсному електричному полі з амплітудою імпульсної напруги 20 В і частотою 200–500 Гц сприяла формуванню стабілізованих в клітинній стінці частинок срібла. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2017-05-19 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/422 10.15407/hftp08.02.143 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 8 No. 2 (2017): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 143-154 Химия, физика и технология поверхности; Том 8 № 2 (2017): Химия, физика и технология поверхности; 143-154 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 8 № 2 (2017): Хімія, фізика та технологія поверхні; 143-154 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp08.02 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/422/421 Copyright (c) 2017 V. I. Podolska, O. Yu. Voitenko, Z. R. Ulberg, L. M. Yakubenko, N. I. Grishchenko, V. N. Ermakov |
| spellingShingle | нанорозмірне срібло лактобактерії біогенний синтез гідрофобність електрокінетичний потенціал Podolska, V. I. Voitenko, O. Yu. Ulberg, Z. R. Yakubenko, L. M. Grishchenko, N. I. Ermakov, V. N. Вплив імпульсного електричного поля на поверхневі властивості клітин лактобактерій Lactobacillus plantarum і біогенне формування ультрадисперсного срібла |
| title | Вплив імпульсного електричного поля на поверхневі властивості клітин лактобактерій Lactobacillus plantarum і біогенне формування ультрадисперсного срібла |
| title_alt | Influence of pulse electric field on the surface properties of lactic acid bacteria Lactobacillus plantarum and biogenic formation of ultradisperse silver Влияние импульсного электрического поля на поверхностные свойства клеток лактобактерий Lactobacillus plantarum и биогенное формирование ультрадисперсного серебра |
| title_full | Вплив імпульсного електричного поля на поверхневі властивості клітин лактобактерій Lactobacillus plantarum і біогенне формування ультрадисперсного срібла |
| title_fullStr | Вплив імпульсного електричного поля на поверхневі властивості клітин лактобактерій Lactobacillus plantarum і біогенне формування ультрадисперсного срібла |
| title_full_unstemmed | Вплив імпульсного електричного поля на поверхневі властивості клітин лактобактерій Lactobacillus plantarum і біогенне формування ультрадисперсного срібла |
| title_short | Вплив імпульсного електричного поля на поверхневі властивості клітин лактобактерій Lactobacillus plantarum і біогенне формування ультрадисперсного срібла |
| title_sort | вплив імпульсного електричного поля на поверхневі властивості клітин лактобактерій lactobacillus plantarum і біогенне формування ультрадисперсного срібла |
| topic | нанорозмірне срібло лактобактерії біогенний синтез гідрофобність електрокінетичний потенціал |
| topic_facet | nanosized silver lactic acid bacteria biogenic synthesis hydrophobicity electrokinetic potential наноразмерное серебро лактобактерии биогенный синтез гидрофобность электрокинетический потенциал нанорозмірне срібло лактобактерії біогенний синтез гідрофобність електрокінетичний потенціал |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/422 |
| work_keys_str_mv | AT podolskavi influenceofpulseelectricfieldonthesurfacepropertiesoflacticacidbacterialactobacillusplantarumandbiogenicformationofultradispersesilver AT voitenkooyu influenceofpulseelectricfieldonthesurfacepropertiesoflacticacidbacterialactobacillusplantarumandbiogenicformationofultradispersesilver AT ulbergzr influenceofpulseelectricfieldonthesurfacepropertiesoflacticacidbacterialactobacillusplantarumandbiogenicformationofultradispersesilver AT yakubenkolm influenceofpulseelectricfieldonthesurfacepropertiesoflacticacidbacterialactobacillusplantarumandbiogenicformationofultradispersesilver AT grishchenkoni influenceofpulseelectricfieldonthesurfacepropertiesoflacticacidbacterialactobacillusplantarumandbiogenicformationofultradispersesilver AT ermakovvn influenceofpulseelectricfieldonthesurfacepropertiesoflacticacidbacterialactobacillusplantarumandbiogenicformationofultradispersesilver AT podolskavi vliânieimpulʹsnogoélektričeskogopolânapoverhnostnyesvojstvakletoklaktobakterijlactobacillusplantarumibiogennoeformirovanieulʹtradispersnogoserebra AT voitenkooyu vliânieimpulʹsnogoélektričeskogopolânapoverhnostnyesvojstvakletoklaktobakterijlactobacillusplantarumibiogennoeformirovanieulʹtradispersnogoserebra AT ulbergzr vliânieimpulʹsnogoélektričeskogopolânapoverhnostnyesvojstvakletoklaktobakterijlactobacillusplantarumibiogennoeformirovanieulʹtradispersnogoserebra AT yakubenkolm vliânieimpulʹsnogoélektričeskogopolânapoverhnostnyesvojstvakletoklaktobakterijlactobacillusplantarumibiogennoeformirovanieulʹtradispersnogoserebra AT grishchenkoni vliânieimpulʹsnogoélektričeskogopolânapoverhnostnyesvojstvakletoklaktobakterijlactobacillusplantarumibiogennoeformirovanieulʹtradispersnogoserebra AT ermakovvn vliânieimpulʹsnogoélektričeskogopolânapoverhnostnyesvojstvakletoklaktobakterijlactobacillusplantarumibiogennoeformirovanieulʹtradispersnogoserebra AT podolskavi vplivímpulʹsnogoelektričnogopolânapoverhnevívlastivostíklítinlaktobakteríjlactobacillusplantarumíbíogenneformuvannâulʹtradispersnogosríbla AT voitenkooyu vplivímpulʹsnogoelektričnogopolânapoverhnevívlastivostíklítinlaktobakteríjlactobacillusplantarumíbíogenneformuvannâulʹtradispersnogosríbla AT ulbergzr vplivímpulʹsnogoelektričnogopolânapoverhnevívlastivostíklítinlaktobakteríjlactobacillusplantarumíbíogenneformuvannâulʹtradispersnogosríbla AT yakubenkolm vplivímpulʹsnogoelektričnogopolânapoverhnevívlastivostíklítinlaktobakteríjlactobacillusplantarumíbíogenneformuvannâulʹtradispersnogosríbla AT grishchenkoni vplivímpulʹsnogoelektričnogopolânapoverhnevívlastivostíklítinlaktobakteríjlactobacillusplantarumíbíogenneformuvannâulʹtradispersnogosríbla AT ermakovvn vplivímpulʹsnogoelektričnogopolânapoverhnevívlastivostíklítinlaktobakteríjlactobacillusplantarumíbíogenneformuvannâulʹtradispersnogosríbla |