• شماره ركورد
    25068
  • شماره راهنما
    BIOTECH2 387
  • عنوان

    بررسي خواص ضدباكتريايي نانوذرات اكسيد روي سنتزشده توسط عصارۀ گياه مورد بر گونه‌هاي زانتاموناس در آزمايشگاه و مطالعۀ بيوانفورماتيكي متابوليت‌هاي ثانويۀ اين گياه بر اين باكتري‌ها

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    زيست فناوري ميكروبي
  • دانشكده
    علوم و فناوري‌‌‌هاي زيستي
  • تاريخ دفاع
    1404/06/30
  • صفحه شمار
    63 ص
  • استاد راهنما
    حسن محبت كار , ماندانا بهبهاني
  • استاد مشاور
    قاسم ديني تركماني
  • كليدواژه فارسي
    سنتز سبز , نانوذرات روي , گياه مورد , متابوليت‌هاي ثانويه , بيوفيلم , زانتوموناس , بيوانفورماتيك
  • چكيده فارسي
    امروزه گونه‌هاي باكتري زانتاموناس خسارات فراواني به محصولات زراعي وارد كرده‌اند و استفاده از آفت‌كش‌هاي شيميايي و سموم حاوي مس براي كنترل آن‌ها علاوه‌‌بر خطرات زيست‌محيطي، منجر به مقاومت بسياري از گونه‌هاي زانتاموناس به مس شده است. در سال‌هاي اخير استفاده از نانوذرات اكسيد روي به‌دليل خاصيت ضدميكروبي آن‌ها براي كنترل آفات پيشنهاد شده است. اين نانوذرات درعين‌حال كه براي باكتري‌ها سمي هستند مي‌توانند باعث افزايش رشد گياهان شوند. سنتز سبز روشي زيست‌سازگار و كم‌هزينه براي توليد اين نانوذرات مي‌باشد. در مطالعۀ حاضر از عصارۀ آبي و الكلي گياه مورد جهت سنتز نانوذرات اكسيد روي استفاده شد. نمك نيترات روي 6آبه و استات روي 2آبه در اين سنتز به‌كار رفته و نانوذرات حاصل با روش‌هاي XRD، FTIR، DLS، و SEM مشخصه‌يابي شدند. سپس اثر ضدميكروبي و ضدبيوفيلمي آن‌ها بر روي دو گونۀ زانتوموناس كمپستريس و زانتاموناس اگزونوپوديس با استفاده از روش MIC و MBC و مهار بيوفيلم بررسي شد و منحني رشد باكتري درحضور غلظت‌هاي مختلف نانوذرات اكسيد روي و عصارۀ گياه مورد با يكديگر مقايسه شد. همچنين برهم‌كنش متابوليت‌هاي ثانويۀ گياه مورد با پروتئين HrcC با استفاده از داكينگ مولكولي بررسي شد. نتايج اين مطالعه نشان داد كه تمامي نانوذرات سنتزشده در غلظت 170 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر مي‌توانند از رشد دو گونۀ زانتاموناس كمپستريس و زانتاموناس اگزونوپوديس جلوگيري كنند و توليد بيوفيلم در زانتاموناس را بين 8/27 تا 7/40 درصد مهار كنند. به‌علاوه، نانوذرات اكسيد روي سنتزشده از استات روي به‌وسيلۀ عصارۀ آبي گياه مورد، كه كروي‌شكل با اندازۀ 50 نانومتر بودند، برخلاف ساير نانوذرات سنتزشده، در غلظت 170 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر اثر كشندگي نيز داشتند و 5/33 تا 6/39 درصد توليد بيوفيلم را در دو باكتري مورد آزمون كاهش دادند. نانوذرات شيميايي و نانوالكلي استاتي در 341 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر و نانوآبي نيتراتي در 682 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر خاصيت كشندگي از خود نشان دادند ولي نانوالكلي نيتراتي در غلظت‌هاي مورد مطالعه اين خاصيت را از خود نشان نداد. همچنين افزايش غلظت باكتري تلقيح‌‌شده به محيط‌كشت تا صدبرابر، تنها بر MIC نانوالكلي استاتي تأثير داشت كه غلظت بازدارندگي را به 341 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر افزايش داد. اين نتايج نشان‌دهندۀ ضعيف‌تربودن نانوذرات سنتزشده از عصارۀ الكلي نسبت‌به عصارۀ آبي و نانوذرات شيميايي از نظر خاصيت ضدميكروبي است. نتايج FTIR نشان‌دهندۀ تفاوت گروه‌هاي عاملي بارگذاري‌‌شده بر سطح نانوذرات الكلي نسبت به نانوذرات آبي بود. نتايج بيوانفورماتيكي نيز نشان داد كه تركيبات موجود در عصارۀ گياه مورد مي‌توانند با پروتئين HrcC واقع در غشاي خارجي باكتري كه مسئول ترشح پروتئين‌هاي بيماريزاي باكتري است برهم‌كنش داشته باشند. باتوجه‌به نتايج به‌دست‌آمده، تركيبات موجود در عصارۀ آبي گياه مورد پس از بارگذاري‌شدن بر سطح نانوذرات، هم پايداري نانوذرات را افزايش مي‌دهند و هم خواص ضدميكروبي را به‌طور قابل‌توجهي افزايش مي‌دهند. اين تركيبات مي‌توانند با پروتئين‌هاي باكتري برهم‌كنش داده و نانوذرات روي را آزاد كرده و باكتري را از بين ببرند. درنتيجه سنتز سبز نانوذرات روي از نمك استات روي با استفاده از عصارۀ آبي گياه مورد، علاوه‌بر كاهش خطرات زيست‌محيطي، مي‌تواند باعث افزايش خاصيت ضدميكروبي نانوذرات باشد و مي‌تواند براي كنترل باكتري زانتاموناس استفاده شود.
  • كليدواژه لاتين
    Green synthesis , ZnO nanoparticles , Myrtle , Secondary metabolites , Biofilm , Xanthomonas , Bioinformatics
  • عنوان لاتين
    Experimental study of anti-bacterial properties of ZnO nanoparticles synthesized by myrtle extract on Xanthomonas spp. an‎d bioinformatics study of its secondary metabolites on these bacteria
  • گروه آموزشي
    زيست فناوري
  • چكيده لاتين
    Nowadays, Xanthomonas species have caused a lot of damage to crops, an‎d the use of chemical pesticides an‎d copper-containing poisons to control them, in addition to environmental hazards, has led to the resistance of many Xanthomonas species to copper. In recent years, the use of zinc oxide nanoparticles has been proposed for pest control due to their antimicrobial properties. These nanoparticles, while toxic to bacteria, can increase plant growth. Green synthesis is a biocompatible an‎d low-cost method for producing these nanoparticles. In this study, aqueous an‎d alcoholic extracts of the plant Myrtus cummunis L. were used to synthesize zinc oxide nanoparticles. Zinc nitrate hexahydrate an‎d zinc acetate dihydrate were used in this synthesis an‎d the resulting nanoparticles were characterized by XRD, FTIR, DLS, an‎d SEM methods. Then, their antimicrobial an‎d antibiofilm effects on two species of Xanthomonas campestris an‎d Xanthomonas axonopodis were investigated using MIC an‎d MBC methods an‎d biofilm inhibition method. The bacterial growth curve in the presence of different concentrations of zinc oxide nanoparticles an‎d myrtle extract was compared with each other. The interaction of secondary metabolites of the plant with the HrcC protein located in the outer membrane of the bacteria was also investigated using molecular docking. The results of this study showed that all synthesized nanoparticles at the concentration of 170 μg/mL could inhibit the growth of two species of Xanthomonas campestris an‎d Xanthomonas axonopodis an‎d inhibit biofilm production by 27.8% to 40.7%. Moreover, zinc oxide nanoparticles synthesized from zinc acetate using the aqueous extract of myrtle, which were spherical in shape with a size of 50 nm, unlike other synthesized nanoparticles had a bactericidal effect at the concentration of 170 μg/mL, an‎d reduced biofilm production in the two tested bacteria by 33.5% to 39.6%. Chemical nanoparticles an‎d nano-alcohol acetate at 341 μg/mL an‎d nano-aqueous nitrate at 682 μg/mL showed bactericidal activity, but nano-alcohol nitrate did not show this activity at the concentrations studied. Moreover, increasing the concentration of inoculated bacteria by 100-fold only affected the MIC of alcoholic extract-acetate nanoparticles, which increased the inhibitory concentration to 341 μg/mL. These results indicate that nanoparticles synthesized from alcoholic extract are weaker than aqueous extract an‎d chemical nanoparticles in terms of antimicrobial activity. The FTIR results showed a difference in the functional groups loaded on the surface of alcoholic nanoparticles compared to aqueous ones. The Bioinformatics results also showed that the compounds in the plant extract could interact with the HrcC protein located in the outer membrane of the bacteria, which is responsible for the secretion of pathogenic proteins of the bacteria. According to the results, the compounds in the aqueous extract of myrtle, after being loaded onto the surface of the nanoparticles, both increase the stability of the nanoparticles an‎d significantly increase the antimicrobial properties. These compounds can interact with bacterial proteins, release zinc nanoparticles an‎d kill the bacteria. As a result, the green synthesis of zinc nanoparticles from zinc acetate salt using the aqueous extract of myrtle, in addition to reducing environmental risks, can increase the antimicrobial properties of the nanoparticles an‎d can be used to control Xanthomonas bacteria.
  • تعداد فصل ها
    4
  • فهرست مطالب pdf
    146696
  • نويسنده

    اميني، فاطمه