بررسی اثرات ضد باکتریایی نانو ذره نقره سنتزشده بااستفاده از عصاره گیاه گرگ تیغ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 مرکز تحقیقات بیماریهای عفونی، دانشگاه علوم پزشکی بیرجند، بیرجند، ایران
2 گروه فارماکوگنوزی و داروسازی سنتی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی بیرجند، بیرجند، ایران
3 دانشگاه علوم پزشکی بیرجند. گروه انگل شناسی.
چکیده
مقدمه: با توجه به گسترش نگران کننده مقاومت به عوامل ضد میکروبی کلاسیک، روش درمانی نوآورانه برای مبارزه با عوامل بیماریزای مقاوم به آنتی بیوتیک مانند ترکیبات مشتق شده از گیاهان و نانو ذرات ضروری به نظر می رسد. هدف از انجام مطالعه حاضر بررسی خواص ضدمیکروبی نانو ذرات نقره سنتز شده با استفاده از عصاره گیاه گرگ تیغ بود.
روش کار: در این‌ مطالعه‌ تجربی‌ اثرات ضد باکتریایی‌ عصاره گرگ تیغ به‌ تنهایی‌ و در ترکیب‌ با نانوذره نقره برای باکتری های اشریشیاکلی‌ (ATCC25922)، سودوموناس آئروژینوزا (ATCC27853)، کلبسیلا پنومونیه‌ (ATCC9997)، استافیلوکوکوس اورئوس (ATCC25923) و انتروکوکوس فکالیس‌ (ATCC29212) مورد بررسی‌ قرار گرفت‌. عصاره متانولی گیاه گرگ تیغ تهیه‌ و نانوذرات نقره به وسیله عصاره گیاه گرگ تیغ سنتز‌ گردید. میزان MIC نانوذره نقره به‌ تنهایی‌ و در ترکیب‌ با گیاه گرگ تیغ با استفاده از روش میکرودایلوشن‌ براث برای باکتریهای مورد مطالعه‌ مورد بررسی‌ قرار گرفت‌.
یافته‌ها: نانوذره سنتز شده با عصاره آبی گیاه گرگ تیغ بر روی سه باکتری اشریشیا کلی، سودوموناس آئروژینوزا و استافیلوکوکوس اورئوس به طور معنی داری در مقایسه با عصاره آبی به تنهایی اثر مهاری داشته است (P < 0.05). همچنین بیشترین فعالیت باز دارندگی عصاره گیاه گرگ تیغ برای دو باکتری کلبسیلا پنومونیه‌ و انتروکوکوس فکالیس‌ با MIC 2.5 میلی گرم بر میلی لیتر بود. از طرفی نانوذرات نقره بیوسنتز شده در برابر باکتری اشریشیاکلای با MIC 1.25 میلی گرم بر میلی لیتر بیشترین فعالیت باز دارندگی را از خود نشان داد. در مجموع نانوذرات نقره سنتز شده با عصاره گرگ تیغ اثرات ضدباکتریایی قابل توجهی بر باکتریهای مورد مطالعه در مقایسه با نانوذره نقره به روش شیمیایی و همچنین گیاه گرگ تیغ به تنهایی داشته است.
نتیجه‌گیری: نانوذرات نقره سنتزشده با عصاره گیاه گرگ تیغ دارای اثرات ضدباکتریایی قابل توجهی هستند که می توان از این ترکیب پس از انجام مطالعات بیشتر بر روی مدل های حیوانی به عنوان یک گزینه درمانی مناسب بـا توجـه بـه عـوارض آنتی بیوتیک ها جهت درمان برخی از عفونت های ضد میکروبی استفاده کرد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigating the antibacterial effects of synthesized silver nanoparticles Murry plant using the extract of Lycium ruthenicum

نویسندگان English

Elham Ramezani 1
Masoud Yoosefi 1
Samira Eghbali 2
Ebrahim Shafaei 1
Amir Tavakoli kareshk 3
1 Infectious Diseases Research Center, Birjand University of Medical Sciences, Birjand, Iran
2 Department of Pharmacognosy and Traditional Pharmacy, School of Pharmacy, Birjand University of Medical Sciences, Birjand, Iran
3 Infectious Diseases Research Center, Birjand University of Medical Sciences, Birjand, Iran
چکیده English

Introduction: Due to the concerning increase in resistance to traditional antimicrobial drugs, new therapies to fight antibiotic-resistant microorganisms, such as plant-based compounds and nanoparticles, appear necessary. The goal of this research was to examine the antimicrobial activity of silver nanoparticles synthesized using Lycium ruthenicum extract.
Materials & Methods: In this experimental study, Escherichia coli (ATCC25922), Pseudomonas aeruginosa (ATCC27853), Klebsiella pneumoniae (ATCC9997), Staphylococcus aureus (ATCC25923) and Enterococcus faecalis (ATCC29212) were studied. Aqueous extract of L. ruthenicum was prepared. Silver nanoparticles were prepared in combination with L. ruthenicumextract. The MIC of silver nanoparticles was investigated alone and in combination with the L. ruthenicumplant using the broth microdilution method for Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus and Enterococcus faecalis.
Results: The nanoparticle synthesized with the aqueous extract of the Lycium ruthenicum plant had a significant inhibitory effect on E. coli, P. aeruginosa, and S. aureus compared to the aqueous extract alone (P<0.05). Also, the highest inhibitory activity of L. ruthenicum extract was for K.pneumoniae and E. faecalis with MIC 2.5 mg / ml. On the other hand, biosynthesized silver nanoparticles against E.coli with MIC 1.25 mg / ml showed the highest inhibitory activity. In general, silver nanoparticles synthesized with L. ruthenicum extract had significant antibacterial effects on the studied bacteria, in
comparison with silver nanoparticles by chemical method as well as the plant L. ruthenicum alone.
Conclusion: Silver nanoparticles synthesized with L. ruthenicum extract have significant antibacterial effects, which can be used as a suitable treatment option for antibiotics due to the side effects of antibiotics after further studies on animal models. 

کلیدواژه‌ها English

Silver Nanoparticles
Antibacterial Effects
L. Ruthenicum Extract
Minimal Inhibitory Concentration
1. Frieri M, Kumar K, Boutin A. Antibiotic resistance. J
Infect Public Health. 2017;10(4):369-78.
2.Wang H, Li J, Tao W, Zhang X, Gao X, Yong J, et al.
Lycium ruthenicum studies: molecul biol,
phytochemistry and pharmacol. Food Chem
2018;240:759-66.
3. Hasan S. A review on nanoparticles: their synthesis and
types. Res J Recent Sci.2015;2277:2502.
4. Xu L, Wang Y-Y, Huang J, Chen C-Y, Wang Z-X, Xie
H. Silver nanoparticles: Synthesis, medical applications
and biosafety. Theranostics. 2020;10(20):8996.
5.Yin IX, Zhang J, Zhao IS, Mei ML, Li Q, Chu CH. The
antibacterial mechanism of silver nanoparticles and its
application in dentistry. Int J Nanomed 2020;15:2555.
6. Rao S, Kang X, Li J, Chen J. Induction, identification
and characterization of tetraploidy in Lycium
ruthenicum. Breed Sci 2019;18144.
7. Franci G, Falanga A, Galdiero S, Palomba L, Rai M,
Morelli G, et al. Silver nanoparticles as potential
antibacterial agents. Molecules 2015;20(5):8856-74.
8. Inweregbu K, Dave J, Pittard A. Nosocomial infections.
Continuing Education in Anaesthesia, Crit Care Pain.
2005;5(1):147.
9. Emori TG, Gaynes RP. An overview of nosocomial
infections, including the role of the microbiology
laboratory. Clin Microbiol Rev. 1993;6(4):428-42.
10. Zabihi M, Eghbaliferiz S, Khorashadizadeh M,
Mortazavi-Derazkola S, Yousefi M. Green synthesis of
non-toxic silver nanoparticles using Salvia tebesana
Bunge extract: Optimization, cytotoxicity, and
antibacterial activities. Results Chem. 2024;7: 101510.
11. Sikora A, Zahra F. Nosocomial infections. 2023;
StatPearls [Internet]: Available from:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK559312/
12. Darvishi M, Forootan M, Nazer MR, Karimi E, Noori
M. Nosocomial Infections, Challenges and Threats: A
Review Article. Iranian J Med Microbiol
2020;14(2):162-81.
13. Samuel S, Kayode O, Musa O, Nwigwe G, Aboderin
A, Salami T, et al. Nosocomial infections and the
challenges of control in developing countries. African J
Clin Exp Microbiol 2010;11(2).102-10.
14. Guzman M, Dille J, Godet S. Synthesis and
antibacterial activity of silver nanoparticles against
gram-positive and gram-negative bacteria. Nanomed.
2012;8(1):37-45.
15. Seibert G, Hörner R, Meneghetti BH, Righi RA, Forno
NLFD, Salla A. Nosocomial infections by Klebsiella
pneumoniae carbapenemase producing enterobacteria in
a teaching hospital. Einstein (São Paulo). 2014;12:282-
6.
16. Allocati N, Masulli M, Alexeyev MF, Di Ilio C.
Escherichia coli in Europe: an overview. Int J Environ
Res Public Health. 2013;10(12):6235-54.
17. Obritsch MD, Fish DN, MacLaren R, Jung R.
Nosocomial infections due to multidrug‐resistant
Pseudomonas aeruginosa: epidemiology and treatment
options. Pharmacotherapy: J Human Pharmacol Drug
Ther. 2005;25(10):1353-64.
18. Kao PHN, Kline KA. Dr. Jekyll and Mr. Hide: how
Enterococcus faecalis subverts the host immune
response to cause infection. J Molecular Biol.
2019;43(16):2932-45.
19. Kramer TS, Schröder C, Behnke M, Aghdassi SJ,
Geffers C, Gastmeier P, Remschmidt C. Decrease of
methicillin resistance in Staphylococcus aureus in
nosocomial infections in Germany-a prospective
analysis over 10 years. J Infect 2019;78(3):215-19.
20. Aslam B, Wang W, Arshad MI, Khurshid M,
Muzammil S, Rasool MH, et al. Antibiotic resistance: a
rundown of a global crisis. Infect Drug Resist
2018;11:1645.
21. Yelin I, Kishony R. Antibiotic resistance. Cell.
2018;172(5);1136.
22. Sultan I, Rahman S, Jan AT, Siddiqui MT, Mondal
AH, Haq QMR. Antibiotics, resistome and resistance
mechanisms: a bacterial perspective. Front Microbiol.
2018;9:2066.
23. Wilson DN, Hauryliuk V, Atkinson GC, O’Neill AJ.
Target protection as a key antibiotic resistance
mechanism. Nat Rev Microbiol 2020;18(11):637-48.
24.Sahoo N, Manchikanti P, Dey S. Herbal drugs:
standards and regulation. Fitoterapia. 2010;81(6):462-
71.
25. Zheng J, Ding C, Wang L, Li G, Shi J, Li H, et al.
Anthocyanins composition and antioxidant activity of
wild Lycium ruthenicum Murr. from Qinghai-Tibet
Plateau. Food Chemis. 2011;126(3):859-65.
26. Valizadeh H, Mahmoodi Kordi F, Koohkan R,
Bahadori MB, Moridi Farimani M. Isolation and
structure elucidation of coumarin and cinamate
derivatives from Lycium ruthenicum. Iran Chem
Commun. 2014;2(4):236-325.
27. Koohkan r, mahmoudikordi f, bahadori m, valizadeh
h. phytochemical investigation of lycium ruthenicum
from iran. 3rd National Cong Med Plant. 2014.
28. Jiang Y, Fang Z, Leonard W, Zhang P. Phenolic
compounds in Lycium berry: Composition, health
benefits and industrial applications. J Func Foods
2021;126(3):859-65.
29. Panigrahi S, Kundu S, Ghosh S, Nath S, Pal T. General
method of synthesis for metal nanoparticles. J
Nanoparticle Res. 2004;6(4):411-4.
30. Mulfinger L, Solomon SD, Bahadory M,
Jeyarajasingam AV, Rutkowsky SA, Boritz C.
Synthesis and study of silver nanoparticles. J Chem Edu.
2007;84(2):322.
31. Wei L, Lu J, Xu H, Patel A, Chen Z-S, Chen G. Silver
nanoparticles: synthesis, properties, and therapeutic
applications. Drug Dis Today. 2015;20(5):595-601.
32. Abbasi E, Milani M, Fekri Aval S, Kouhi M,
Akbarzadeh A, Tayefi Nasrabadi H, et al. Silver
nanoparticles: synthesis methods, bio-applications and
properties. Critic Rev Microbiol. 2016;42(2):173-80.
33. Abou El-Nour KM, Eftaiha Aa, Al-Warthan A,
Ammar RA. Synthesis and applications of silver
nanoparticles. Arab j of chem. 2010;3(3):135-40.
34. Ghorbani HR, Safekordi AA, Attar H, Sorkhabadi S.
Biological and non-biological methods for silver
nanoparticles synthesis. Chem Biochem Engin Quarter
2011;25(3):317-26.
35. Singh R, Shedbalkar UU, Wadhwani SA, Chopade
BA. Bacteriagenic silver nanoparticles: synthesis,
mechanism, and applications. Applie Microbiol
Biotechnol. 2015;99(11):4579-93.
36. Askarifar f, Shafaie E, Sedighi M, Tavakoli kareshk
A. Green Synthesis of SilverNanoparticles by
Hypericum perforatum extract and Berberine and
Evaluation of Their Antibacterial Effects. J Ardabil
Univ Med Sci 2023;23(2):262-2