New Cellularand Molecular Biotechnology Journal

fa مطالعه اثرهای ضد میکروبی نانوذرات اکسید آهن سنتز شده توسط عصاره سیتوپلاسمی لاکتوباسیلوس فرمنتوم Study on the antimicrobial effects of iron oxide nanoparticles synthesized by cytoplasmic extract of lactobacillus fermentum سلولی و مولکولی Cellular and molecular مقاله پژوهشی Research Article سابقه و هدف: در سالهای اخیر توجه علم و صنعت به تهیه نانو ذرات مبتنی بر اصول شیمی سبز متمرکز شده است و بدینمنظور از انواع گوناگونی از ساختارهای زیستی همچون باکتریها، مخمرها و کپکهای رشتهای استفاده میشود. باتوجه به مقاومت باکتریها به آنتیبیوتیکها، نیاز به جایگزین نمودن عوامل ضدمیکروبی مؤثر با عوارض جانبی کمتر، بیشتر است. هدف از این پژوهش سنتز نانوذرات اکسیدآهن توسط عصاره سیتوپلاسمی لاکتوباسیلوس فرمنتوم و بررسی اثرهای ضدمیکروبی آن برعلیه باکتری استافیلوکوکوس آرئوس و سودوموناس آئروجینوزا است. مواد و روشها: در این پژوهش، پس از تهیه عصاره سیتوپلاسمی لاکتوباسیلوس فرمنتوم به روش ذوب و یخ ، محلول سولفات آهن (III) با غلظت3 - 10  مولار، به آن اضافه و در حضور 5 درصد دی اکسیدکربن بهمدت 3 هفته انکوبه شد. بهمنظور بررسی تولید نانوذرات آنالیزهای پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM ) انجام گردید و در نهایت اثرهای ضدمیکروبی نانوذرات بر روی 2 سویه استاندارد از باکتریهای بیماریزای ( استافیلوکوکوس آرئوس و سودوموناس آئروجینوزا) به روش انتشار چاهک مورد بررسی قرارگرفت. یافته ها: تغییر رنگ محلول به رنگ سیاه نشان دهنده تولید نانوذرات اکسیدآهن بود، آنالیز پراش پرتو ایکس(XRD) ، تشکیل نانوکریستالهای اکسیدآهن بهوسیله عصاره سیتوپلاسمی باکتری لاکتوباسیلوس فرمنتوم را نشان داد و اسکن میکروسکوپ الکترونی TEM شکل نانوذرات را کروی و میانگین اندازه آن را 15 - 10 نانومتر تعیین کرد. میانگین قطر هاله عدم رشد بیانگر آن است که نانوذرات سنتز شده در غلظتهای 100 و 1000 میکروگرم بر میلیلیتر رشد باکتری استافیلوکوکوس آرئوس را مهار، در حالیکه برعلیه سودوموناس آئروجینوزا فاثد اثر مهار کنندگی است.    نتیجه گیری: استفاده از عصاره سیتوپلاسمی لاکتوباسیلوس فرمنتوم را میتوان بهعنوان یک روش بیولوژیک کارآمد برای تولید نانوذرات اکسیدآهن معرفی نمود و با مطالعههای بیشتر در این زمینه شاید بتوان از نانوذرات سنتز شده به روش سبز بهعنوان کاندیدای مناسبی در درمان عفونتهای میکروبی استفاده نمود.           Aim and Background:  In recent years, science and industry have focused on preparing nanoparticles based on the principles of green chemistry. For this purpose, various types of biological structures such as bacteria, yeasts, and string molds are used. Due to the resistance of bacteria to antibiotics, the need to replace effective antimicrobials, with fewer side effects is less. The aim of this research was to synthesis the iron oxide nanoparticles by lactobacillus fermentum cytoplasmic extract and investigate its antimicrobial effects against Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. Materials and Methods: In this study, after preparing cytoplasmic extract of Lactobacillus fermentum from frees-thow method, iron sulfate solution 10-3 M were added and incubated for 3 weeks in the presence of 5 % carbon dioxide. Production of nanoparticles was investigated by X-ray Diffraction (XRD) and Transmission Electron Microscopy (TEM) and finally, the antimicrobial effects of standard strains of two bacteria (Staphylococcus aurous and Pseudomonas aeruginosa) were determined using agar diffusion method. Results: Changing the color of solution to black is an indication of iron oxide nanoparticles production. The formation of iron oxide nano-crystals by Lactobacillus fermentum cytoplasmic extract was shown by XRD analysis and the average nanoparticles sizes that determined by transmission electron microscopy TEM were found to be about 10-15 nm with a spherical shape. The mean diameter of the no-growth field indicates that the synthesized nanoparticles inhibit Staphylococcus aureus in concentrations of 100 and 1000 mg/ ml, while are ineffective against  Psedumonas aeruginosa. Conclusion: The use of cytoplasmic extract of Lactobacillus fermentum can be introduced as an effective biological method for the production of iron oxide nanoparticles and with more studies in this area, green nanoparticles may be used as suitable candidates for the treatment of microbial infections.   نانو ذرات اکسیدآهن, لاکتوباسیلوس فرمنتوم, پروبیوتیک, XRD, TEM iron oxide nanoparticles, Lactobacillus fermentum, probiotic, XRD, TEM 89 96 http://ncmbjpiau.ir/browse.php?a_code=A-10-1372-2&slc_lang=fa&sid=1 Mina Fani مینا فانی 100319475328460010951 100319475328460010951 Yes Department of Microbiology, Falavarjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran گروه میکروبیولوژی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران Fereshte Ghandehari فرشته قندهاری ghandehari@iaufala.ac.ir 100319475328460010952 100319475328460010952 No Department of Microbiology, Falavarjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran گروه میکروبیولوژی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران Malahat Rezaee ملاحت رضایی 100319475328460010953 100319475328460010953 No Department of Biochemistry, Falavarjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran گروه بیوشیمی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران Mahnoosh Fatemi مهنوش فاطمی 100319475328460010954 100319475328460010954 No Department of Biology, Falavarjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran گروه زیست شناسی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران