ارزش‌افزایی پرچم‌های زعفران برای سنتز سبز نانوذرات نقره و ارزیابی کارایی آن‌ها علیه پاتوژن‌های غذایی

هدف از این مطالعه، تهیه نانوذرات نقره (AgNPs) با استفاده از عصاره گل زعفران (STE)، یکی از فراوان‌ترین محصولات جانبی صنعت زعفران، و ارزیابی فعالیت ضدمیکروبی و کارایی آنها در حذف بیوفیلم‌های بیماری‌زای غذایی بود. نانوذرات نقره سنتز شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM)، طیف‌سنجی پراش انرژی اشعه ایکس، پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) مشخص شدند. طبق تصاویر FE-SEM، اندازه نانوذرات نقره حدود 20 تا 30 نانومتر با مورفولوژی کروی بود. طیف‌های XRD برخی از پیک‌های مشخصه نانوذرات نقره را نشان دادند که نشان‌دهنده شبکه مکعبی با وجوه مرکزپر و ساختار کریستالی است. طیف‌های FTIR برهمکنش‌های عملکردی بین متابولیت‌های ثانویه زعفران و نانوذرات نقره را تأیید کردند. سویه‌های میکروبی حساسیت کمی به STE نشان دادند یا اصلاً حساسیتی نشان ندادند، اما نانوذرات نقره سنتز شده به روش سبز فعالیت ضدمیکروبی مؤثری در برابر پاتوژن‌های غذایی نشان دادند. مقادیر حداقل غلظت مهارکنندگی نانوذرات نقره از 320 تا 1280 میلی‌گرم در لیتر متغیر بود که در برابر استافیلوکوکوس اورئوس و سودوموناس آئروژینوزا مؤثرتر بودند. بالاترین قطر هاله عدم رشد (16 میلی‌متر) در غلظت 2560 میلی‌گرم در لیتر نانوذرات نقره برای کاندیدا آلبیکنس ثبت شد. نانوذرات نقره با موفقیت از تشکیل بیوفیلم پاتوژن‌های مورد بررسی جلوگیری کردند. تهیه زیستی نانوذرات نقره از STE پتانسیل بالایی برای کاربردهای ضدمیکروبی دارد.

The aim of this study was the preparation of silver nanoparticles (AgNPs) using saffron tepal extract (STE), one of the most abundant by-products of the saffron industry, and evaluation of their antimicrobial activity and efficiency in the removal of foodborne pathogenic biofilms. Synthesized AgNPs were characterized by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). According to FE-SEM images, the size of AgNPs was about 20–30 nm with a spherical morphology. XRD spectra revealed some characteristic peaks for AgNPs indicating face-centered cubic lattice and a crystalline structure. FTIR spectra approved functional interactions between saffron secondary metabolites and AgNPs. Microbial strains showed little or no susceptibility to STE, but green synthesized AgNPs showed effective antimicrobial activity against foodborne pathogens. The minimum inhibitory concentration values of AgNPs ranged from 320 to 1280 mg/L which were more effective against Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. The highest Zone of inhibition (16 mm) at 2560 mg/L of AgNPs was recorded for Candida albicans. The AgNPs successfully prevented the biofilm formation of investigated pathogens. Bio-preparation of AgNPs from STE proved to have a high potential for antimicrobial applications.