Вплив поверхнево-активних речовин на біогенний синтез наночастинок срібла в клітинах лактобактерій
The results are presented of a study on spectral characteristics, electron microscopy data and antibacterial properties of Lactobacillus plantarum cell matrices filled with biologically synthesized in the presence of surfactants (S) silver nanoparticles (bioAgNP). The dependences of spectral charact...
Gespeichert in:
| Datum: | 2020 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2020
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/541 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543917633175552 |
|---|---|
| author | Podolska, V. I. Voitenko, O. Yu. Gryshchenko, N. I. Savkin, O. G. Yakubenko, L. M. |
| author_facet | Podolska, V. I. Voitenko, O. Yu. Gryshchenko, N. I. Savkin, O. G. Yakubenko, L. M. |
| author_sort | Podolska, V. I. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:02:32Z |
| description | The results are presented of a study on spectral characteristics, electron microscopy data and antibacterial properties of Lactobacillus plantarum cell matrices filled with biologically synthesized in the presence of surfactants (S) silver nanoparticles (bioAgNP). The dependences of spectral characteristic of cell suspension of lactic acid bacteria L.plantarum with synthesized bioAgNP on S concentration were analyzed, namely: cationic two quaternary ammonium salt (CS) aethonium and anionic sodium decyl phosphate (AS). To control the process of bioAgNP production in microorganism cells, the method of spectroscopy in ultraviolet and visible regions was used. The antibacterial properties of modified L. plantarum cells dependent on synthesis condition and their composition were testified by disco diffusion method. The results are presented of electron-microscopy investigation of treated with concentrated sulfuric acid bionanocomposite material.It is shown that addition at the synthesis of an ionogenic S to the precursor solution affects structural and size descriptions of biogenic silver formed in L. plantarum cells. Since a concentration more then the critical concentration of micelle formation, aethonium presence resulted in forming of two NPs fractions, namely: stabilized in a cell wall subcolloidal particles having absorption band at 380 nm and also aggregated particles having spectral shoulder at 440 nm. S addition promoted the red shift of absorption spectra dependent on CS concentration and medium pH, however not dependent on AS concentration. It is shown that antibacterial properties of modified with S nanobiocomposite materials mainly depend on the NPs content in lactic acid matrices and on their size. Joint application of bionanocomposite and aethonium preparation close to the critical micelle concentration allowed to rise their activity in relation to Gram(+)bacteria and, at the same time, to bring down on an order (from 1.0 to 0.1 %) the ordinary therapeutic dose of aethonium. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:33:56Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-541 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-07-22T19:33:56Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-5412022-06-29T10:02:32Z The influence of surfactants on biogenic synthesis of silver nanoparticles in lactic acid bacteria Влияние поверхностно-активных веществ на биогенный синтез наночастиц серебра в лактобактериях Вплив поверхнево-активних речовин на біогенний синтез наночастинок срібла в клітинах лактобактерій Podolska, V. I. Voitenko, O. Yu. Gryshchenko, N. I. Savkin, O. G. Yakubenko, L. M. nanosize silver lactic acid bacteria biogenic synthesis surfactants наноразмерное серебро лактобактерии биогенный синтез поверхностно-активные вещества нанорозмірне срібло лактобактерії біогенний синтез поверхнево-активні речовини The results are presented of a study on spectral characteristics, electron microscopy data and antibacterial properties of Lactobacillus plantarum cell matrices filled with biologically synthesized in the presence of surfactants (S) silver nanoparticles (bioAgNP). The dependences of spectral characteristic of cell suspension of lactic acid bacteria L.plantarum with synthesized bioAgNP on S concentration were analyzed, namely: cationic two quaternary ammonium salt (CS) aethonium and anionic sodium decyl phosphate (AS). To control the process of bioAgNP production in microorganism cells, the method of spectroscopy in ultraviolet and visible regions was used. The antibacterial properties of modified L. plantarum cells dependent on synthesis condition and their composition were testified by disco diffusion method. The results are presented of electron-microscopy investigation of treated with concentrated sulfuric acid bionanocomposite material.It is shown that addition at the synthesis of an ionogenic S to the precursor solution affects structural and size descriptions of biogenic silver formed in L. plantarum cells. Since a concentration more then the critical concentration of micelle formation, aethonium presence resulted in forming of two NPs fractions, namely: stabilized in a cell wall subcolloidal particles having absorption band at 380 nm and also aggregated particles having spectral shoulder at 440 nm. S addition promoted the red shift of absorption spectra dependent on CS concentration and medium pH, however not dependent on AS concentration. It is shown that antibacterial properties of modified with S nanobiocomposite materials mainly depend on the NPs content in lactic acid matrices and on their size. Joint application of bionanocomposite and aethonium preparation close to the critical micelle concentration allowed to rise their activity in relation to Gram(+)bacteria and, at the same time, to bring down on an order (from 1.0 to 0.1 %) the ordinary therapeutic dose of aethonium. В работе представлены результаты исследований спектральных характеристик, электронно-микроскопических данных и антибактериальных свойств матриц клеток Lactobacillus plantarum, наполненных наночастицами серебра (биоAgНЧ), которые образовались в процессе биосинтеза в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ). Проведен анализ влияния концентраций ПАВ: катионного двучетвертичного аммониевого соединения (КПАВ) этония и анионного соединения децилфосфата натрия (АПАВ) на спектры поглощения суспензий клеток лактобактерий, которые содержат синтезированные биоAgНЧ. Для контроля процесса формирования биоAgНЧ в клетках микроорганизмов использован метод спектроскопии в ультрафиолетовой и видимой областях. Изучены антибактериальные свойства модифицированных клеток диско-диффузионным методом в зависимости от условий синтеза НЧ и состава композитов. Приведены результаты трансмиссионных электронно-микроскопических исследований бионанокомпозиционных препаратов после их обработки концентрированной серной кислотой.Показано, что добавление при синтезе к раствору прекурсора ионногенных ПАВ влияет на структурные и размерные характеристики биогенного серебра, которое формируется в клетках L. plantarum. Начиная с определенных концентраций, больших, чем критическая концентрация мицеллообразования (ККМ), присутствие этония приводит к образованию двух фракций частиц: субколлоидных стабилизированных в клеточной стенке, что соответствует полосе поглощения при 380 нм, а также агрегатов частиц, которым соответствует плечо при 440 нм. Добавление ПАВ способствовало расширению спектра поглощения в красную область и зависело от концентрации КПАВ и рН среды, однако не зависело от концентрации анионактивного вещества. Показано, что антибактериальные свойства модифицированных с помощью ПАВ нанобиокомпозитных материалов зависят от содержания и размера НЧ в матрице лактобактерии. Совместное использование бионанокомпозита и этония при концентрациях, близких к ККМ, позволяет повысить их активность по отношению к грам(+)бактериям и одновременно на порядок уменьшить (с 1.0 до 0.1 %) обычную терапевтическую дозу этония. В роботі наведено результати досліджень спектральних характеристик, електронно-мікроскопічних даних і антибактеріальних властивостей матриць клітин Lactobacillus plantarum, наповнених наночастинками срібла (біоAgНЧ), які утворилися в процесі біосинтезу в присутності поверхнево-активних речовин (ПАР). Проаналізовано вплив концентрацій ПАР: катіонної двочетвертинної амоніачної сполуки (КПАР) етонію і аніонної сполуки децилфосфату натрію (АПАР) на спектри поглинання суспензій клітин лактобактерій L. plantarum, які містять синтезовані біоAgНЧ. Для контролю процесу формування біоНЧAg в клітинах мікроорганізмів використано метод спектроскопії в ультрафіолетовій і видимій областях. Проаналізовано антибактеріальні властивості модифікованих клітин диско-дифузійним методом в залежності від умов синтезу НЧ і складу композитів. Наведено результати трансмісійних електронно-мікроскопічних досліджень біонанокомпозитних препаратів після їх обробки концентрованою сірчаною кислотою.Показано, що додавання при синтезі до розчину прекурсора іоногенних ПАР впливає на структурні і розмірні характеристики біогенного срібла, яке формується в клітинах L. plantarum. Починаючи з певних концентрацій, більших за критичну концентрацію міцелоутворення (ККМ), присутність етонію приводить до формування двох фракцій частинок: субколоїдних стабілізованих в клітинній стінці, що відповідає смузі поглинання при 380 нм, а також агрегатів частинок, яким відповідає плече при 440 нм. Додавання ПАР сприяло розширенню спектра поглинання в червону область, яке залежало від концентрації КПАР і рН середовища, проте не залежало від концентрації аніон-активної речовини. Показано, що антибактеріальні властивості модифікованих за допомогою ПАР нанобіокомпозитних матеріалів залежать переважно від вмісту і розміру НЧ в матриці лактобактерії. Спільне використання біонанокомпозиту і етонію при концентраціях, близьких до ККМ, дозволяє підвищити їхню активність по відношенню до грам(+) бактерій і одночасно на порядок зменшити (з 1.0 до 0.1 %) звичайну терапевтичну дозу етонію. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2020-05-27 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/541 10.15407/hftp11.02.201 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 11 No. 2 (2020): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 201-214 Химия, физика и технология поверхности; Том 11 № 2 (2020): Химия, физика и технология поверхности; 201-214 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 11 № 2 (2020): Хімія, фізика та технологія поверхні; 201-214 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp11.02 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/541/544 Copyright (c) 2020 V. I. Podolska, O. Yu. Voitenko, N. I. Gryshchenko, O. G. Savkin, L. M. Yakubenko |
| spellingShingle | нанорозмірне срібло лактобактерії біогенний синтез поверхнево-активні речовини Podolska, V. I. Voitenko, O. Yu. Gryshchenko, N. I. Savkin, O. G. Yakubenko, L. M. Вплив поверхнево-активних речовин на біогенний синтез наночастинок срібла в клітинах лактобактерій |
| title | Вплив поверхнево-активних речовин на біогенний синтез наночастинок срібла в клітинах лактобактерій |
| title_alt | The influence of surfactants on biogenic synthesis of silver nanoparticles in lactic acid bacteria Влияние поверхностно-активных веществ на биогенный синтез наночастиц серебра в лактобактериях |
| title_full | Вплив поверхнево-активних речовин на біогенний синтез наночастинок срібла в клітинах лактобактерій |
| title_fullStr | Вплив поверхнево-активних речовин на біогенний синтез наночастинок срібла в клітинах лактобактерій |
| title_full_unstemmed | Вплив поверхнево-активних речовин на біогенний синтез наночастинок срібла в клітинах лактобактерій |
| title_short | Вплив поверхнево-активних речовин на біогенний синтез наночастинок срібла в клітинах лактобактерій |
| title_sort | вплив поверхнево-активних речовин на біогенний синтез наночастинок срібла в клітинах лактобактерій |
| topic | нанорозмірне срібло лактобактерії біогенний синтез поверхнево-активні речовини |
| topic_facet | nanosize silver lactic acid bacteria biogenic synthesis surfactants наноразмерное серебро лактобактерии биогенный синтез поверхностно-активные вещества нанорозмірне срібло лактобактерії біогенний синтез поверхнево-активні речовини |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/541 |
| work_keys_str_mv | AT podolskavi theinfluenceofsurfactantsonbiogenicsynthesisofsilvernanoparticlesinlacticacidbacteria AT voitenkooyu theinfluenceofsurfactantsonbiogenicsynthesisofsilvernanoparticlesinlacticacidbacteria AT gryshchenkoni theinfluenceofsurfactantsonbiogenicsynthesisofsilvernanoparticlesinlacticacidbacteria AT savkinog theinfluenceofsurfactantsonbiogenicsynthesisofsilvernanoparticlesinlacticacidbacteria AT yakubenkolm theinfluenceofsurfactantsonbiogenicsynthesisofsilvernanoparticlesinlacticacidbacteria AT podolskavi vliâniepoverhnostnoaktivnyhveŝestvnabiogennyjsinteznanočasticserebravlaktobakteriâh AT voitenkooyu vliâniepoverhnostnoaktivnyhveŝestvnabiogennyjsinteznanočasticserebravlaktobakteriâh AT gryshchenkoni vliâniepoverhnostnoaktivnyhveŝestvnabiogennyjsinteznanočasticserebravlaktobakteriâh AT savkinog vliâniepoverhnostnoaktivnyhveŝestvnabiogennyjsinteznanočasticserebravlaktobakteriâh AT yakubenkolm vliâniepoverhnostnoaktivnyhveŝestvnabiogennyjsinteznanočasticserebravlaktobakteriâh AT podolskavi vplivpoverhnevoaktivnihrečovinnabíogennijsinteznanočastinoksríblavklítinahlaktobakteríj AT voitenkooyu vplivpoverhnevoaktivnihrečovinnabíogennijsinteznanočastinoksríblavklítinahlaktobakteríj AT gryshchenkoni vplivpoverhnevoaktivnihrečovinnabíogennijsinteznanočastinoksríblavklítinahlaktobakteríj AT savkinog vplivpoverhnevoaktivnihrečovinnabíogennijsinteznanočastinoksríblavklítinahlaktobakteríj AT yakubenkolm vplivpoverhnevoaktivnihrečovinnabíogennijsinteznanočastinoksríblavklítinahlaktobakteríj AT podolskavi influenceofsurfactantsonbiogenicsynthesisofsilvernanoparticlesinlacticacidbacteria AT voitenkooyu influenceofsurfactantsonbiogenicsynthesisofsilvernanoparticlesinlacticacidbacteria AT gryshchenkoni influenceofsurfactantsonbiogenicsynthesisofsilvernanoparticlesinlacticacidbacteria AT savkinog influenceofsurfactantsonbiogenicsynthesisofsilvernanoparticlesinlacticacidbacteria AT yakubenkolm influenceofsurfactantsonbiogenicsynthesisofsilvernanoparticlesinlacticacidbacteria |