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銀ナノ粒子のグリーン合成とその代替抗菌・抗酸化剤としての応用
Green synthesis of silver nanoparticles and their applications as an alternative antibacterial and antioxidant agents.
PMID: 32409057 DOI: 10.1016/j.msec.2020.110901.
抄録
抗菌薬耐性は今日、複雑な世界的健康問題となっています。新しい標的を持つ新しい天然の代替抗生物質の発見と開発が最優先課題となっている。本実験では、銀ナノ粒子（SNP）とAchillea millefolium L.の抽出物の形をした代替抗生物質を抗菌活性と抗酸化活性について評価した。SNPはA. millefoliumの水抽出物，エタノール抽出物及びメタノール抽出物を用いて合成し，色変化及び紫外可視分光法によりモニターした。ナノ粒子の大きさと形状は走査型電子顕微鏡で測定し、相はX線回折で評価した。SNPは、それぞれ水、エタノール及びメタノール抽出物から合成され、球状、長方形及び立方体形状を有する20.77nm、18.53nm及び14.27nmの平均直径を有することが示された。また、植物抽出物中に存在する生体分子のSNP形成時の応答をフーリエ変換赤外分光法で解析したところ、ポリフェノール、タンパク質、カルボン酸、アルコールがSNP形成に関与していることが明らかになった。次に、植物抽出物とSNPを、グラム陽性菌（黄色ブドウ球菌、枯草菌）およびグラム陰性菌（サルモネラ菌、大腸菌、緑膿菌）などの一般的なヒトの病原体に対する抗菌力を調べたところ、両タイプの菌に対して非常に良好な活性を示しました。また、メタノール-SNPはDPPHラジカルに対して高い抑制効果を示し、IC 7.03±0.31μg/mLであった。このグリーン合成法は、抗菌・抗酸化作用を大幅に高め、治療効果を大幅に向上させたSNPの合成を可能にするものである。
Antimicrobial resistance is a complex global health challenge today. Discovery and development of new natural alternates with novel targets is utmost priority. In this experiment, alternative antibiotic agents in the form of silver nanoparticles (SNPs) and Achillea millefolium L. extracts were evaluated for antibacterial and antioxidant activity. The SNPs were synthesized using aqueous, ethanol and methanol extracts of A. millefolium and were monitored by a color change and UV-vis spectroscopy. The size and shape of the nanoparticles were determined through scanning electron microscopy and phase was assessed through X-ray diffraction. The SNPs were shown to have an average diameter of 20.77, 18.53 and 14.27 nm with spherical, rectangular and cubical shapes, synthesized from aqueous, ethanol and methanol extract respectively. The response of biomolecules present in plant extract during the formation of SNPs was analyzed by Fourier transform infrared spectrometry, showing polyphenols, proteins, carboxylic acid and alcohol are involved in the formation of SNPs. The plant extracts and SNPs were then studied for their antibacterial potential against common human pathogens such as gram-positive bacteria (Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis) and gram-negative bacteria (Salmonella enterica, Escherichia coli, and Pseudomonas aeruginosa), displaying a very good activity against both types of bacteria. The Methanol-SNPs exhibit greater inhibition of DPPH radicals with IC 7.03 ± 0.31 μg/mL. This green method of synthesis of SNPs would support the production of SNPs with considerably boosted antibacterial and antioxidant properties and significantly enhanced therapeutic performance.
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