Новости

Sep 13, 2023

Изучение антимикробной, антиоксидантной, противораковой, биосовместимости и ларвицидной активности наночастиц селена, полученных эндофитным грибковым штаммом Penicillium verhagenii.

Научные отчеты, том 13,

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 9054 (2023) Цитировать эту статью

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Здесь четыре эндофитных штамма грибов, живущих в здоровых корнях чеснока, были использованы для производства наночастиц селена (Se-NP) посредством зеленого синтеза. Было обнаружено, что Penicillium verhagenii является наиболее эффективным производителем Se-NP с рубиново-красным цветом, который демонстрирует максимальный поверхностный плазмонный резонанс при 270 нм. Образовавшиеся Se-NP были кристаллическими, сферическими, хорошо организованными, без агрегации, размером от 25 до 75 нм со значением дзета-потенциала -32 мВ, что указывает на высокую стабильность. Обнаружена зависящая от концентрации биомедицинская активность Se-NP на основе P. verhagenii, включая многообещающую антимикробную активность против различных патогенов (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Candida albicans, C. glabrata, C.tropicis и C. parapsilosis) с минимальной ингибирующей концентрацией (МИК) 12,5–100 мкг/мл. Биосинтезированные Se-NP продемонстрировали высокую антиоксидантную активность: процент удаления ДФПГ составил 86,8 ± 0,6% при концентрации 1000 мкг/мл и снизился до 19,3 ± 4,5% при 1,95 мкг/мл. Интересно, что Se-NP также продемонстрировали противораковую активность против клеточных линий PC3 и MCF7 с IC50 225,7 ± 3,6 и 283,8 ± 7,5 мкг/мл соответственно, при этом оставаясь биосовместимыми с нормальными клеточными линиями WI38 и Vero. Кроме того, синтезированные в зеленом виде Se-НЧ были эффективны против личинок медицинского насекомого Aedes albopictus с максимальной смертностью 85,1 ± 3,1, 67,2 ± 1,2, 62,10 ± 1,4 и 51,0 ± 1,0 % в концентрации 50 мкг/мл. для личинки I, II, III и IV возрастов соответственно. Эти данные подчеркивают эффективность эндофитных штаммов грибов для экономичного и экологически чистого синтеза Se-NP для различных применений.

Селен является важным микроэлементом для процветания микроорганизмов и важным микроэлементом для здоровья животных и человека. Несмотря на свои полезные свойства, его терапевтический диапазон ограничен. Чрезмерное потребление органических и неорганических соединений селена может привести к токсичности. К счастью, наночастицы селена (Se-НЧ) менее токсичны, чем органические и неорганические соединения селена1. Наноматериалы (1–100 нм) уникальны по многим химическим и физическим свойствам, которые отличают их от аналогов в объемных материалах. Эти материалы были приняты и применены в сельскохозяйственной, экологической и медицинской областях2,3. Кроме того, биосинтезированные Se-NP отличаются от тех, которые производятся химическими и физическими методами, более совместимыми с тканями и органами человека4. Пути биологического синтеза были изучены с использованием растений и грибов для производства наночастиц устойчивым и экологически безопасным способом5,6. Эндофиты – это микроорганизмы, включая грибы, бактерии и актиномицеты, которые колонизируют внутренние ткани растения, не вызывая каких-либо патологических или вредных симптомов7. В последнее время эндофитные микробы появились в области нанобиосинтеза благодаря их эффективному производству активных метаболитов, потенциально используемых для производства НЧ различной формы и размера с большой стабильностью. В этом отношении эндофитные грибы превосходят другие виды грибов по количеству и активности продуцируемых метаболитов8. Предыдущие исследования показали, что эндофиты могут образовывать в растении-хозяине множество биологически активных вторичных метаболитов, таких как флавоноиды, алкалоиды, сапонины, сесквитерпены, циклопептиды, поликетоны, органические кислоты и лактоны. Кроме того, растение-хозяин и его эндофитные симбионты обладают многими общими биологическими свойствами, такими как противораковая, противомикробная, анти-ВИЧ и противовоспалительная активность9.

Allium sativum L. (Чеснок) — многолетнее растение, которое уже более 4000 лет широко используется в качестве лечебного средства в традиционной медицине. В египетских папирусах записаны рецепты использования чеснока при лечении змеиных укусов, ринита и заболеваний сердца. В Древней Греции чеснок использовался для лечения заболеваний легких и кишечника. Его также использовали во время Второй мировой войны для лечения язв и ран раненых. В целом чеснок обладает многими противогрибковыми, противомикробными, противораковыми, противопротозойными, антигипертензивными, антикоагулянтными, противосудорожными, антикоагулянтными, жаропонижающими, жаропонижающими, обезболивающими и антиоксидантными свойствами10.