 |
|||||||||
 |
2020, том 18, выпуск 1 |
|
|||||||
|
|||||||||
Выпуски/2020/том 18 /выпуск 1 |
S. M. Dybkova, V. I. Podolska, N. I. Gryshchenko, Z. R. Ulberg
«Nanobiocomposite Based on Ultradispersed Silver for the Production of Probiotics»
0189–0204 (2020)
PACS numbers: 81.07.Pr, 81.16.Fg, 87.15.N-, 87.16.Gj, 87.19.xb, 87.64.-t, 87.85.jj
В работе представлены экспериментальные результаты получения нанобиокомпозитного материала (НБК) на основе клеток Lactobacillus plantarum и ультрадисперсного серебра методом «зелёного синтеза». Синтезированные НБК исследовали с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, трансмиссионной и сканирующей электронных микроскопий, а также спектральными методами. Подтверждено формирование в клеточной стенке лактобактерий ультрадисперсных частичек серебра со средним размером 4–6 нм, которым соответствовала полоса плазмонного поглощения при 390 нм. На EDS-спектрах наблюдался сильный сигнал от атомов экзогенного серебра при 3 кэВ, типичный для поглощения наночастицами серебра. Указанный материал исследовали на цитотоксичность и генотоксичность при содержании серебра в диапазоне (2,5–40,0)\(\cdot\)10\(^{-5}\) мкг/мл. Установлена биобезопасность НБК для эукариотических клеток в этом интервале. Методом лиофильной сушки получены лиофилизированные препараты пробиотика L. plantarum с добавлением НБК на основе указанной культуры. Показано, что после регидратации лиофилизированных препаратов их рост зависел от концентрации добавленного ультрадисперсного серебра в защитной среде. Наблюдалось почти трёхкратное увеличение числа колоний для образцов, которые содержали наночастицы из интервала концентраций, близких к 8,0\(\cdot\)10\(^{-5}\) мкг/мл, по содержанию серебра. Существенное повышение жизнеспособности лиофилизированных клеток L. plantarum при добавлении ультрамалых количеств НБК на основе этой же культуры, которые содержат ультрадисперсное серебро, может быть использовано при изготовлении пробиотиков на основе лактобактерий.
Keywords: nanobiocomposite, silver nanoparticles, probiotics, biosafety, lyophilisation
References
1. M. Henriques, Is It Worth Taking Probiotics After Antibiotics?. BBC Future.
https://www.bbc.com/future/article/20190124.
2. Metodychni Rekomendatsii ‘Vykorystannya Biobezpechnykh Nanochastynok Metaliv u Skladi Metalovmisnykh Probiotykiv dlya Pidvyshchennya Yikh Efektyvnosti [Methodical Recommendations ‘Using of Biosafe Nanoparticles into Composition with Metal-Containing Probiotics for Increasing of Their Efficiency’] (Kyiv: Public Veter. and Fito. Service of Ukraine: 2010) (in Ukrainian).
3. Y. Park, Y. N. Hong, A. Weyers, Y. S. Kim, and R. J. Linhardt, IET Nanobiotechnol., 5, No. 3: 69 (2011); https://doi.org/10.1049/ietnbt.2010.0033.
4. L. Sintubin, W. Verstraete, and N. Boon, Biotechnol. Bioeng., 109, No. 10: 2422 (2012); https://doi.org/10.1002/bit.24570.
5. M. Rai, K.Kon, A. Ingle, N. Duran, S. Galdiero, and M. Galdiero, Appl. Microbiol. Biotechnol., 98: 1951 (2014); https://doi.org/10.1007/s00253-013-5473-x.
6. I. S. Chekman, A. M. Serdyuk, Yu. I. Kundiev, and I. M. Trakhtenberg, Dovkillya ta Zdorov’ya, 48, No. 1: 3 (2009).
7. S. Ahmad, S. Munir, N. Zeb, A. Ullah, B. Khan, J. Ali, M. Bilal, M. Omer, M. Alamzeb, S. M. Salman, and S. Ali, Int. J. Nanomedicine, 14: 5087 (2019); https://doi.org/10.2147/IJN.S200254.
8. S. Sanyasi, R. K. Majhi, S. Kumar, M. Mishra, A. Ghosh, and M. Suar, Sci. Rep., 6: 24929 (2016); https://doi.org/10.1038/srep24929.
9. I. M. Trakhtenberg, V. M. Kovalenko, N. V. Kokshareva, P. G. Zhminko, Alternatyvni Metody i Test Systemy. Likarska Toksykologiya [Alternative Methods and Test Systems. Medical Toxicology] (Ed. I. M. Trakhtenberg) (Kyiv: Avitsena: 2008) (in Ukrainian).
10. Methods in Molecular Biology. Vol. 203. In Situ Detection of DNA Damage: Methods and Protocols (Ed. V. V. Didenko) (Humana Press: 2002).
11. V. I. Podolska, O. Yu. Voitenko, O. G. Savkin, N. I. Grishchenko, Z. R. Ulberg, and L. M. Yakubenko, Nanostrukt. Materialoved., 1: 64 (2014) (in Ukrainian).
12. Metodychni Rekomendatsii ‘Otsinka Bezpeky Likarskykh Nanoprepatativ’ [Methodical Recommendations ‘Assessment of Nanomedicines Safety’] (Kyiv: Min. of Health of Ukraine, State Expert Centre: 2013) (in Ukrainian).
13. S. H. Madin and N. B. Darby, Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 98: 574 (1958); P. Nanni, C. De Giovanni, P. L. Lollini, G. Nicoletti, and G. Prodi, J. Natl. Cancer Inst., 76: 87 (1986).
14. B. A. Shenderov, Meditsinskaya Mikrobnaya Ekologiya i Funktsionalnoye Pitanie. Tom 3. Probiotiki i Funktsionalnoye Pitanie [Medical Microbial Ecology and Functional Nutrition. Vol. 3. Probiotics and Functional Nutrition] (Moscow: Grant: 2001) (in Russian).
15. U. V. Sleytr, P. Messner, D. Pum, and M. Sara, Angew. Chem. Int. Ed. 38, No. 8: 1034 (1999); https://doi.org/10.1002/(SICI)1521- 3773(19990419)38:8<1034::AID-ANIE1034>3.0.CO;2-%23.
16. A. Ahmad, P. Mukherjee, S. Senapati, and D. Mandal, Colloid. Surf. B., 28, No. 4: 313 (2003); https://doi.org/10.1016/S0927-7765(02)00174-1.
17. L. Sintubin, W. D. Windt, J. Dick, J. Must, D. van der Ha, and N. Boon, Appl. Microbiol. Biotechnol., 84, No. 4: 741 (2009); https://doi.org/10.1007/s00253-009-2032-6.
18. V. N. Shilov, E. Yu. Voitenko, L. G. Marochko, and I. Podol’skaya, Colloid J., 72, No. 1: 125 (2010); https://doi.org/10.1134/S1061933X10010138.
19. V. I. Podol’skaya, L. N. Yakubenko, and Z. R. Ulberg, Colloid. J., 63, No. 4: 453 (2001); https://doi.org/10.1023/A:1016706022104. 20. S. M. Dybkova, Visnyk Problem Biologii ta Medytsyny, 3: 223 (2010) (in Ukrainian).
21. L. Hong, W.-S. Kim, S.-M. Lee, S.-K. Kang, Y.-J. Choi, and C.-S. Cho, Front. Microbiol., 10: 142 (2019); https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00142.
22. M. E. Roman’ko, L. S. Reznichenko, T. G. Gruzina, S. M. Dybkova, Z. R. Ulberg, V. O. Ushkalov, and A. M. Golovko, Ukr. Biokhim. Zhurn., 81, No. 6: 70 (2009) (in Ukrainian).
 Все статьи доступны по Лицензии Creative Commons “Attribution-NoDerivatives” («атрибуция — без производных статей») 4.0 Всемирная ©2003—2021 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины. Электронная почта: tatar@imp.kiev.ua Телефоны и адрес редакции О сборнике Пользовательское соглашение |