 |
|||||||||
 |
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
У роботі представлено експериментальні результати одержання нанобіокомпозитного матеріялу (НБК) на основі клітини Lactobacillus plantarum і ультрадисперсного срібла методою «зеленої синтези». Синтезовані НБК досліджували за допомогою енергодисперсійної рентґенівської спектроскопії, трансмісійної та сканувальної електронних мікроскопій, а також спектральними методами. Підтверджено формування у клітинній стінці лактобактерій ультрадисперсних частинок срібла з середнім розміром у 4–6 нм, яким відповідає смуга плазмонного поглинання при 390 нм. На EDS-спектрах спостерігався сильний сиґнал від атомів екзогенного срібла при 3 кеВ, що є типовим для вбирання наночастинками срібла. Вказаний матеріял досліджували на цитотоксичність і генотоксичність при вмісті срібла у концентраційному діяпазоні (2,5–40,0)\(\cdot\)10\(^{-5}\) мкг/мл. Встановлено біобезпечність НБК для еукаріотичних клітин у цьому інтервалі. Методою ліофільної сушки одержано ліофілізовані препарати пробіотика L. plantarum з додаванням НБК на основі вказаної культури. Показано, що після регідратації ліофілізованих препаратів ріст їх залежав від концентрації доданого ультрадисперсного срібла в захисному середовищі. Спостерігалося майже трикратне збільшення числа колоній для зразків, які містили наночастинки з інтервалу концентрацій, близьких до 8,0\(\cdot\)10\(^{-5}\) мкг/мл, за вмістом срібла. Істотне підвищення життєздатности ліофілізованих клітин L. plantarum при додаванні ультрамалих кількостей НБК на основі цієї ж культури, що містять біогенне ультрадисперсне срібло, може бути використано при виготовленні пробіотиків на основі лактобактерій.
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).
 Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна ©2003—2021 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины. Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача |