По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 579.66 DOI:10.33920/med-13-2102-03

Получение наночастиц металлов с использованием штаммов микроорганизмов Saccharomyces Cerevisae и Saccharomyces Boulardi

Екатерина Анатольевна Пуховская магистр Института биохимической технологии и нанотехнологии, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов» (РУДН), 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 10, корп. 2, +7 915 109 3705, E-mail: p-katia@inbox.ru
Егор Валерьевич Калинин аспирант Института биохимической технологии и нанотехнологии, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов» (РУДН), 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 10, корп. 2, +7 916 886 5659, E-mail: kalinin.egor@bk.ru
Станишевский Ярослав Михайлович доктор химических наук, доцент, директор Института биохимической технологии и нанотехнологии, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов» (РУДН), 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6, +7 499 936 8599, E-mail: stanishevskiy-yam@rudn.ru

Разработка экологически чистого процесса синтеза металлических наночастиц является важным шагом в области применения нанотехнологий. Одним из вариантов достижения этой цели является использование биологических систем. В данном исследовании наночастицы серебра получены с использованием внеклеточных ферментов организмов штамма Saccharomyces boulardi. Было изучено влияние pH среды на синтез наночастиц. Исследована антимикробная активность полученных наночастиц.

Литература:

1. Александрова А. В. Размеры наночастиц и их фармакологическая активность. Успехи современного естествознания. 2014; 6: 97–98.

2. Хотимченко С. А. и др. Нанотехнологии в пищевых производствах: перспективы и проблемы. Вопросы питания. 2009; 78 (2): 4–18.

3. Skalickova S., Baron M., Sochor J. Nanoparticles Biosynthesized by Yeast: A Review of their application. Kvasny Prum. 2017; 63 (6): 290–292.

4. Moghaddam A. B., et al. Nanoparticles Biosynthesized by Fungi and Yeast: A Review of Their Preparation, Properties, and Medical Applications. Molecules, 2015; 20 (9): 16540–16565.

5. Korbekandi H., Ashari Z., Iravani S., Abbasi S. Optimization of biological synthesis of silver nanoparticles using Fusarium oxysporum. Iran. J. Pharm. Res. 2013; 12: 289–298.

6. Marina Bandeira, Marcelo Giovanela, Mariana Roesch-Ely, Declan M. Devine, Janaina da Silva Crespo, Green synthesis of zinc oxide nanoparticles: A review of the synthesis methodology and mechanism of formation, Sustainable Chemistry and Pharmacy. 2020; 15: 100223.

7. Pickup J. C. et al. Nanomedicine and its potential in diabetes research and practice. Diabetes/metabolism research and reviews. 2008; 24 (8): 604–610.

8. Roy K., Sarkar C. K., Ghosh C. K. Photocatalytic activity of biogenic silver nanoparticles synthesized using yeast (Saccharomyces cerevisiae) extract. Applied Nanoscience. 2015; 5 (8): 953–959.

9. Liu J. J. et al. Metabolic engineering of probiotic Saccharomyces boulardii. Applied and environmental microbiology. 2016; 82 (8): 2280–2287.

10. Kumar D. et al. Biosynthesis of silver nanoparticles from marine yeast and their antimicrobial activity against multidrug resistant pathogens. Pharmacologyonline. 2011; 3: 1100–111.

1. Alexandrova A. V. Nanoparticle size and pharmacological activity. Progress of modern natural science. 2014; 6: 97–98.

2. Chotimchenko S. A. et al. Nanotechnology in food production: perspectives and problems. Food questions, 2009; 78 (2): 4–18.

3. Skalickova S., Baron M., Sochor J., 2017: Nanoparticles Biosynthesized by Yeast: A Review of their application. Kvasny Prum. 2017; 63 (6): 290–292.

4. Moghaddam A. B., et al. Nanoparticles Biosynthesized by Fungi and Yeast: A Review of Their Preparation, Properties, and Medical Applications. Molecules, 2015; 20 (9): 16540–16565.

5. Korbekandi H., Ashari Z., Iravani S., Abbasi S. Optimization of biological synthesis of silver nanoparticles using Fusarium oxysporum. Iran. J. Pharm. Res. 2013; 12: 289–298.

6. Marina Bandeira, Marcelo Giovanela, Mariana Roesch-Ely, Declan M. Devine, Janaina da Silva Crespo, Green synthesis of zinc oxide nanoparticles: A review of the synthesis methodology and mechanism of formation, Sustainable Chemistry and Pharmacy. 2020; 15: 100223.

7. Pickup J. C. et al. Nanomedicine and its potential in diabetes research and practice. Diabetes/metabolism research and reviews. 2008; 24 (8): 604–610.

8. Roy K., Sarkar C. K., Ghosh C. K. Photocatalytic activity of biogenic silver nanoparticles synthesized using yeast (Saccharomyces cerevisiae) extract. Applied Nanoscience. 2015; 5 (8): 953–959.

9. Liu J. J. et al. Metabolic engineering of probiotic Saccharomyces boulardii. Applied and environmental microbiology. 2016; 82 (8): 2280–2287.

10. Kumar D. et al. Biosynthesis of silver anoparticles from marine yeast and their antimicrobial activity against multidrug resistant pathogens. Pharmacologyonline. 2011; 3: 1100–1111.

В последние несколько десятилетий наночастицы металлов и их оксидов начали изучать наиболее активно. В настоящее время наиболее распространены технологии синтеза наночастиц, основанные на физических или физико-химических методах. Исходными материалами могут являться реагенты или вещества. К примеру, для получения наночастиц используют ультрафиолетовое облучение, аэрозольные технологии, литографию, лазерную абляцию, методы фотохимического восстановления и ультразвуковые методы [1].

При этом у таких методов есть некоторые недостатки: высокая стоимость оборудования и экстремальные условия получения у физических методов и использование токсичных реагентов у химических. В связи с этим разработка новых методов получения наночастиц с помощью биообъектов является актуальной задачей.

В литературе стали часто появляться [6] способы получения наночастиц металлов и их оксидов с помощью биотехнологических методов как более экологически чистых и менее требовательных к условиям их получения. Несмотря на большое количество исследований получения наночастиц с помощью «зеленой химии», точный механизм их получения до сих пор неясен [6] из-за сложности состава ферментов. Предполагается, что образование наночастиц происходит за счет действия оксидоредуктаз и хинонов [4]. Наночастицы находят новые применения в разных областях: медицине, электронике, оптике, производстве одежды пищевых продуктов и прочих товаров народного потребления [3].

Дрожжи вызывают интерес исследователей в качестве организмов, с помощью которых можно получать наночастицы. Клетки организмов царства грибов содержат большее количество ферментов — редуктаз, чем бактериальные клетки, а их мембраны выделяют адгезивные белки, которые могут способствовать закреплению ионов металла на мембране клетки. При этом дрожжи могут легко культивироваться в лабораторных условиях, быстро наращивают биомассу и являются достаточно безопасными.

Для эксперимента были выбраны дрожжи, использующиеся в качестве пробиотика Saccharomyces boulardi. Согласно исследованиям [9], эти дрожжи более устойчивы к сменам температур и pH, чем Saccharomyces cerevisae, что может сделать их еще более перспективным организмом для синтеза наночастиц.

Для Цитирования:
Екатерина Анатольевна Пуховская, Егор Валерьевич Калинин, Станишевский Ярослав Михайлович, Получение наночастиц металлов с использованием штаммов микроорганизмов Saccharomyces Cerevisae и Saccharomyces Boulardi. Фармацевтическое дело и технология лекарств. 2021;2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: