بیوسنتز و بررسی تولید نانو ذرات نقره به وسیله عصاره آبی پیاز گیاه زعفران و بررسی اثر ضد باکتریایی و پتانسیل جهش زایی نانو ذرات تولید شده

زمینه: نانوذرات موادی با ساختارهای سه‌بعدی و اندازه‌های ۱ تا ۱۰۰ نانومتر هستند. اگرچه چندین روش برای تولید نانوذرات وجود دارد، اما روش بیولوژیکی به دلیل ویژگی‌های سازگار با محیط زیست و صرفه‌جویی در انرژی مورد توجه محققان قرار گرفته است. در مطالعه حاضر، بیوسنتز نانوذرات نقره با استفاده از عصاره پیاز زعفران مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این، اثر ضدباکتریایی نانوذرات تولید شده بر روی سه عامل بیماری‌زای رایج بررسی شد. در پایان، پتانسیل جهش‌زایی نانوذرات با استفاده از آزمون ایمز (Ames test) بررسی شد. مواد و روش‌ها: ابتدا پیازهای زعفران خریداری شده و جنس و گونه آن‌ها توسط گیاه‌شناس تأیید شد. برای تولید نانوذرات، عصاره پیازها در محلول آبی نیترات نقره با غلظت نهایی ۱ میلی‌مولار قرار گرفتند. پس از تولید نانوذرات، مخلوط واکنش تغییر رنگ داده برای مشخصه‌یابی با استفاده از اسپکتروفتومتری، پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) به کار رفت. سپس، اثر ضدباکتریایی نانوذرات تولید شده با روش انتشار در چاهک آگار در برابر سه سویه باکتری بیماری‌زا بررسی شد. در نهایت، اثر جهش‌زایی نانوذرات نقره با آزمون ایمز بررسی شد. نتایج: پس از تولید نانوذرات، رنگ مخلوط به قهوه‌ای تیره تبدیل شد که به نوار رزونانس پلاسمون سطحی (SPR) نانوذرات نقره نسبت داده شد. طیف‌های مرئی مخلوط تغییر رنگ یافته، اوج جذب حداکثر را در حدود ۴۲۰ نانومتر نشان دادند. علاوه بر این، حضور نانوذرات نقره توسط XRD تأیید شد. تحلیل TEM نشان داد که نانوذرات نقره به دست آمده در اشکال کروی بوده و اندازه متوسط آن‌ها در حدود ۵ تا ۲۵ نانومتر است. سنجش‌های ضدباکتریایی نشان داد که نانوذرات تولید شده اثر مناسبی بر روی هر سه سویه باکتریایی داشتند. علاوه بر این، تحلیل آماری نشان داد که اثرات ضدباکتریایی این نانوذرات بر روی سویه‌های باکتری گرم مثبت و منفی مورد آزمایش مشابه بوده است. هیچ اثر جهش‌زایی از نانوذرات مشاهده نشد. نتیجه‌گیری: به نظر می‌رسد تولید بیولوژیکی نانوذرات با استفاده از این عصاره گیاهی قادر به افزایش اثرات دارویی آن‌ها است. در این مطالعه نشان داده شد که خاصیت ضدباکتریایی عصاره‌های حاوی نانوذرات به طور قابل توجهی ارتقا یافته است. ارتقاء سایر اثرات این نانوذرات می‌تواند برای مطالعات آینده امیدوارکننده باشد.

Background: Nanoparticles are materials with 3D structures and sizes of 1-100 nanometers. Although there are several ways of nanoparticles production, but the biological method of nanoparticles production is under attention of researchers due to its ecofriendly and energy saving properties. In the present study, biosynthesis of silver nanoparticle by saffron corm extract was examined. Furthermore, antibacterial effect of the produced nanoparticles on three common pathogens was investigated. At the end, mutagenesis potential of Nanoparticles was investigated. Materials and Methods: At first, corms of saffron purchased and the herbalist confirmed their genus and species. In order to nanoparticles production, the corms extracts were subjected to the silver nitrate aqueous solution at the final concentration of 1mM. After nanoparticles production, the color changed reaction mixture was used for characterization with spectrophotometry, X-ray diffraction analysis (XRD) and Transition electron microscopy (TEM). Then, the antibacterial effect of the produced nanoparticles was investigated by agar well diffusion method against three bacterial pathogenic strains. At the final mutagenesis effect of silver nanoparticles was investigated by Ames test. Results: After nanoparticles production, the color of the mixture was converted to dark brown attributed to the surface Plasmon resonance band (SPR) of the silver nanoparticles. Visible expectra of the color changed mixture had maximum absorption peak around 420 nm. Furthermore, presence of the silver nanoparticles was confirmed by the XRD. TEM analysis revealed that the obtained silver nanoparticles were spherical in their shapes and their average sizes were around 5-25 nm. Antibacterial assays revealed that the produced nanoparticles had suitable effects against all of the three bacterial strains. Moreover, statistical analysis has demonstrated that the antibacterial effects of these nanoparticles against Gram positive and negative bacterial tested strains have showed similarity. No mutagenic effect of nanoparticles was observed. Conclusion: It seems that the biological production of nanoparticles with usage of these plant extract is able to enhance their medicinal effects. In this study, it was indicated that the antibacterial property of the extracts containing nanoparticles was promoted considerably. Promoting of other effects of these nanoparticles can be prospective for the future studies.