Biocidal Properties of Mixtures of Silver, Zinc and Copper Nanoparticles
Metal nanoparticles are becoming increasingly prevalent across a range of industrial sectors. Due to their physicochemical and antimicrobial properties, nanoparticles have gained popularity in the design of innovative antimicrobial compounds. The objective of this study was to investigate the bacter...
Saved in:
| Date: | 2025 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , , , , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
2025
|
| Online Access: | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/284 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Microbiological Journal |
Institution
Microbiological Journal| id |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-284 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Microbiological Journal |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-08-08T03:06:06Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic_facet |
Ag Zn Cu nanoparticles Escherichia coli Staphylococcus aureus Aspergillus flavus Toxocara canis наночастинки Ag Zn Cu Escherichia coli Staphylococcus aureus Aspergillus flavus Toxocara canis |
| format |
Article |
| author |
Paliy, A.P. Kolchyk, O.V. Yaroshenko, M.O. Sumakova, N.V. Kovalenko, L.V. Belikov, K.M. Ganova, L.O. Zavgorodnii, A.I. Палій, А.П. Колчик, О.В. Ярошенко, М.О. Сумакова, Н.В. Коваленко, Л.В. Бєліков, К.М. Ганова, Л.О. Завгородній, А.І. |
| spellingShingle |
Paliy, A.P. Kolchyk, O.V. Yaroshenko, M.O. Sumakova, N.V. Kovalenko, L.V. Belikov, K.M. Ganova, L.O. Zavgorodnii, A.I. Палій, А.П. Колчик, О.В. Ярошенко, М.О. Сумакова, Н.В. Коваленко, Л.В. Бєліков, К.М. Ганова, Л.О. Завгородній, А.І. Biocidal Properties of Mixtures of Silver, Zinc and Copper Nanoparticles |
| author_facet |
Paliy, A.P. Kolchyk, O.V. Yaroshenko, M.O. Sumakova, N.V. Kovalenko, L.V. Belikov, K.M. Ganova, L.O. Zavgorodnii, A.I. Палій, А.П. Колчик, О.В. Ярошенко, М.О. Сумакова, Н.В. Коваленко, Л.В. Бєліков, К.М. Ганова, Л.О. Завгородній, А.І. |
| author_sort |
Paliy, A.P. |
| title |
Biocidal Properties of Mixtures of Silver, Zinc and Copper Nanoparticles |
| title_short |
Biocidal Properties of Mixtures of Silver, Zinc and Copper Nanoparticles |
| title_full |
Biocidal Properties of Mixtures of Silver, Zinc and Copper Nanoparticles |
| title_fullStr |
Biocidal Properties of Mixtures of Silver, Zinc and Copper Nanoparticles |
| title_full_unstemmed |
Biocidal Properties of Mixtures of Silver, Zinc and Copper Nanoparticles |
| title_sort |
biocidal properties of mixtures of silver, zinc and copper nanoparticles |
| title_alt |
Біоцидні властивості сумішей наночастинок металів срібла, цинку та міді |
| description |
Metal nanoparticles are becoming increasingly prevalent across a range of industrial sectors. Due to their physicochemical and antimicrobial properties, nanoparticles have gained popularity in the design of innovative antimicrobial compounds. The objective of this study was to investigate the bactericidal, fungicidal, and disinfectant properties of a mixture of metal nanoparticles, specifically Ag (151.2 mg/L), Zn (287.76 mg/L), and Cu (12.0 mg/L). Methods. In examining the biocidal properties of the nanocomposite, a variety of test cultures were utilized, including enterobacteria Escherichia coli No. 12, Staphylococcus aureus No. 5, microscopic fungi Aspergillus flavus, and helminth eggs Toxocara canis, which were obtained from the collection of pathogens of infectious animal diseases at the National Scientific Center "Institute of Experimental and Clinical Veterinary Medicine" (Kharkiv). The initial stage entailed the assessment of the bactericidal impact of the nanocomponent through the suspension method. Subsequently, the utilization of test objects was conducted. Results. The suspension method determined the antimicrobial properties of the Ag-Zn-Cu metal nanoparticle mixture. The most effective bactericidal effect on the test cultures of E. coli and S. aureus was observed in solutions with a concentration of nanoparticles of 22.5 mg/L and 45.1 mg/L, respectively, when the exposure time was between 1 and 5 hours. The complete disinfection of test objects contaminated with enterobacteria was achieved when the nanocomposite was applied at a concentration of 45.1 mg/mL for one hour. When determining the fungicidal (fungistatic) properties of the nanocomposite against the Aspergillus flavus suspension, it was found that the use of the agent in concentrations of 22.5–339.1 mg/L for 60–180 min caused a complete delay in the growth of the micromycete, while the nanocomposite in a concentration of 13.7 mg/L at an exposure time of 1 hour showed a fungistatic effect. The fungicidal properties of the nanocomposite against the test culture of the Aspergillus flavus species were observed at a concentration of 13.7 mg/L. Furthermore, at a concentration of 22.5 mg/L, a fungicidal effect was detected after one-hour exposure. It was determined that the nanocomposite, when administered at a concentration of 45.1 mg/L for 24 hours, was capable of disinfecting test objects contaminated with Toxocara canis eggs with an efficiency range of 88.3 to 94.2%. Conclusions. The nanocomposite, at a concentration of 22.5 mg/L by total metal content, exhibits bactericidal properties against Escherichia coli and Staphylococcus aureus, as well as fungicidal properties against Aspergillus flavus, when tested at an exposure time of 1 hour. At a concentration of 13.7 mg/L, the nanocomposite exhibits fungistatic properties against the test culture of a micromycete after exposure for 1 hour. Furthermore, the nanocomposite has a disinfection effect on Toxocara canis eggs at a concentration of 45.1 mg/L at an exposure time of 24 hours. |
| publisher |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/284 |
| work_keys_str_mv |
AT paliyap biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT kolchykov biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT yaroshenkomo biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT sumakovanv biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT kovalenkolv biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT belikovkm biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT ganovalo biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT zavgorodniiai biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT palíjap biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT kolčikov biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT ârošenkomo biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT sumakovanv biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT kovalenkolv biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT bêlíkovkm biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT ganovalo biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT zavgorodníjaí biocidalpropertiesofmixturesofsilverzincandcoppernanoparticles AT paliyap bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT kolchykov bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT yaroshenkomo bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT sumakovanv bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT kovalenkolv bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT belikovkm bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT ganovalo bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT zavgorodniiai bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT palíjap bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT kolčikov bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT ârošenkomo bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT sumakovanv bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT kovalenkolv bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT bêlíkovkm bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT ganovalo bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí AT zavgorodníjaí bíocidnívlastivostísumíšejnanočastinokmetalívsríblacinkutamídí |
| first_indexed |
2025-09-17T09:28:25Z |
| last_indexed |
2025-09-17T09:28:25Z |
| _version_ |
1850410917333827584 |
| spelling |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-2842025-08-08T03:06:06Z Biocidal Properties of Mixtures of Silver, Zinc and Copper Nanoparticles Біоцидні властивості сумішей наночастинок металів срібла, цинку та міді Paliy, A.P. Kolchyk, O.V. Yaroshenko, M.O. Sumakova, N.V. Kovalenko, L.V. Belikov, K.M. Ganova, L.O. Zavgorodnii, A.I. Палій, А.П. Колчик, О.В. Ярошенко, М.О. Сумакова, Н.В. Коваленко, Л.В. Бєліков, К.М. Ганова, Л.О. Завгородній, А.І. Ag Zn Cu nanoparticles Escherichia coli Staphylococcus aureus Aspergillus flavus Toxocara canis наночастинки Ag Zn Cu Escherichia coli Staphylococcus aureus Aspergillus flavus Toxocara canis Metal nanoparticles are becoming increasingly prevalent across a range of industrial sectors. Due to their physicochemical and antimicrobial properties, nanoparticles have gained popularity in the design of innovative antimicrobial compounds. The objective of this study was to investigate the bactericidal, fungicidal, and disinfectant properties of a mixture of metal nanoparticles, specifically Ag (151.2 mg/L), Zn (287.76 mg/L), and Cu (12.0 mg/L). Methods. In examining the biocidal properties of the nanocomposite, a variety of test cultures were utilized, including enterobacteria Escherichia coli No. 12, Staphylococcus aureus No. 5, microscopic fungi Aspergillus flavus, and helminth eggs Toxocara canis, which were obtained from the collection of pathogens of infectious animal diseases at the National Scientific Center "Institute of Experimental and Clinical Veterinary Medicine" (Kharkiv). The initial stage entailed the assessment of the bactericidal impact of the nanocomponent through the suspension method. Subsequently, the utilization of test objects was conducted. Results. The suspension method determined the antimicrobial properties of the Ag-Zn-Cu metal nanoparticle mixture. The most effective bactericidal effect on the test cultures of E. coli and S. aureus was observed in solutions with a concentration of nanoparticles of 22.5 mg/L and 45.1 mg/L, respectively, when the exposure time was between 1 and 5 hours. The complete disinfection of test objects contaminated with enterobacteria was achieved when the nanocomposite was applied at a concentration of 45.1 mg/mL for one hour. When determining the fungicidal (fungistatic) properties of the nanocomposite against the Aspergillus flavus suspension, it was found that the use of the agent in concentrations of 22.5–339.1 mg/L for 60–180 min caused a complete delay in the growth of the micromycete, while the nanocomposite in a concentration of 13.7 mg/L at an exposure time of 1 hour showed a fungistatic effect. The fungicidal properties of the nanocomposite against the test culture of the Aspergillus flavus species were observed at a concentration of 13.7 mg/L. Furthermore, at a concentration of 22.5 mg/L, a fungicidal effect was detected after one-hour exposure. It was determined that the nanocomposite, when administered at a concentration of 45.1 mg/L for 24 hours, was capable of disinfecting test objects contaminated with Toxocara canis eggs with an efficiency range of 88.3 to 94.2%. Conclusions. The nanocomposite, at a concentration of 22.5 mg/L by total metal content, exhibits bactericidal properties against Escherichia coli and Staphylococcus aureus, as well as fungicidal properties against Aspergillus flavus, when tested at an exposure time of 1 hour. At a concentration of 13.7 mg/L, the nanocomposite exhibits fungistatic properties against the test culture of a micromycete after exposure for 1 hour. Furthermore, the nanocomposite has a disinfection effect on Toxocara canis eggs at a concentration of 45.1 mg/L at an exposure time of 24 hours. Використання наночастинок металів набуває все ширшого застосування у різних галузях виробництва. Завдяки своїм фізико-хімічним та протимікробним властивостям наночастинки набули популярності в конструюванні інноваційних протимікробних сполук. Метою роботи було вивчити бактерицидні, фунгіцидні та дезінвазійні властивості суміші наночастинок металів Ag – 151.2 мг/л; Zn – 287.76 мг/л; Cu – 12.0 мг/л. Методи. При вивченні біоцидних властивостей нанокомпозиту в якості тест-культури використовували ентеробактерії Escherichia coli № 12, Staphylococcus aureus № 5, мікроскопічні гриби Aspergillus flavus, яйця гельмінтів Toxocara canis з колекції збудників інфекційних хвороб тварин Національного наукового центру «Інститут експериментальної і клінічної ветеринарної медицини» (м. Харків). Перший етап передбачав визначення бактерицидної дії нанокомпоненту суспензійним методом, а на другому етапі застосовували тест-об’єкти. Результати. При визначенні антимікробних властивостей суміші наночастинок металів Ag-Zn-Cu суспензійним методом було встановлено, що найбільш ефективною бактерицидною дією відносно тест-культур E. coli та S. aureus розчини з концентрацією наночастинок 22.5 мг/л та 45.1 мг/л за експозиції від 1 до 5 годин. Повне знезараження контамінованих ентеробактеріями тест-об’єктів відбувалося при застосуванні нанокомпозиту в концентрації 45.1 мг/мл за дії протягом 1 години. За даними з фунгіцидних (фунгістатичних) властивостей нанокомпозиту щодо Aspergillus flavus встановлено, що застосування засобу в концентраціях 22.5мг/л – 339.1 мг/л упродовж 60 – 180 хвилин зумовлює зупинку росту мікроміцету, тоді як нанокомпозит у концентрації 13.7 мг/л за експозиції 1 год має фунгістатичну дію. Фунгістатичні властивості нанокомпозиту відносно тест-культури виду Aspergillus flavus, нанесеної на тест-об’єкти, були встановлені за концентрації 13.7 мг/л, а за концентрації 22.5 мг/л впродовж 1 год експозиції виявлено фунгіцидну дію. Встановлено, що нанокомпозит за концентрації 45.1 мг/л та експозиції 24 год знезаражує контаміновані яйцями гельмінтів Toxocara canis тест-об’єкти з ефективністю від 88.3 до 94.2%. Висновки. Нанокомпозит у концентрації за загальними вмістом металів 22.5 мг/л та експозиції 1 год проявляє бактерицидні властивості щодо Escherichia coli та Staphylococcus aureus, а також фунгіцидні властивості щодо Aspergillus flavus. У концентрації 13.7 мг/л за витримки впродовж 1 год він проявляє фунгістатичні властивості щодо тест-культури мікроміцету. Нанокомпозит діє дезінвазійно на яйця гельмінтів Toxocara canis у концентрації 45.1 мг/л за експозиції 24 год. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2025-07-08 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/284 10.15407/microbiolj87.03.015 Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 87 No. 3 (2025): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 15-32 Мікробіологічний журнал; Том 87 № 3 (2025): Мікробіологічний журнал; 15-32 2616-9258 1028-0987 10.15407/microbiolj87.03 en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/284/123 Copyright (c) 2025 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |