Саратовский научно-медицинский ЖУРНАЛ

Антибактериальная активность биосинтезированных наночастиц серебра в отношении Pseudomonas aeruginosa

Резюме:

Цель: анализ антибактериального действия биообразованных наночастиц серебра на музейный и клинический штаммы Pseudomonas aeruginosa in vitro. Материал и методы. С использованием метаболитов непатогенной бактерии Azospirillum brasilense SR80 получены наночастицы серебра. Методами электронной микроскопии, ультрафиолетово-видимой спектроскопии и динамического светорассеяния охарактеризованы размер, форма, однородность и степень агрегации полученных наночастиц. Антибактериальное действие различных концентраций наночастиц серебра оценено по уровню метаболической активности клеток с применением резазурин-теста. Результаты. Биосинтезированные наночастицы серебра проявляли антибактериальную активность в отношении референтного штамма P. aeruginosa АТСС 27853 и клинического штамма P. aeruginosa. Показано снижение метаболической активности бактериальных клеток, зависящее от концентрации наночастиц. Максимальная антибактериальная активность (100-процентная гибель клеток) для референтного штамма P. aeruginosa достигалась при обработке клеток наночастицами серебра в концентрации 12,5 мкг/мл, для клинического штамма полное подавление роста клеток отмечалось при внесении наночастиц в конечной концентрации 25 мкг/мл. Заключение. Наночастицы серебра, полученные методом «зеленого» синтеза с использованием бесклеточного экстракта A. brasilense SR80, проявляют выраженную концентрационнозависимую антимикробную активность в отношении клинического и стандартного штаммов P. aeruginosa in vitro.

Литература:
1. Menichetti A, Mavridi-Printezi A, Mordini D, et al. Effect of size, shape and surface functionalization on the antibacterial activity of silver nanoparticles. J Funct Biomater. 2023;14:244. DOI:10.3390/jfb14050244
2. Vos T. Global burden of 369 diseases and injuries in 204 countries and territories, 1990-2019: A systematic analysis for the global burden of disease study 2019. Lancet. 2020;396:1204-22. DOI:10.1016/S0140-6736(20)30925-9
3. Kulshan ТА, Bugaeva IO, Soboleva EF, et al. Comparative bioinformatics analysis of antimicrobial resistance gene pool in the genomes of representatives of genus Corynebacterium. Bulletin of RSMU. 2023;6:21-6. DOI 10.24075/brsmu.2023.047
4. Alhazmi A. Pseudomonas aeruginosa — pathogenesis and pathogenic mechanisms. Int J Biol. 2015:44. DOI:10.5539/ijb.v7n2p44
5. Bou R, Lorente L, Aguilar A, et al. Hospital economic impact of an outbreak of Pseudomonas aeruginosa infections. J Hosp Infect. 2009;71 (2):138-42. DOI:10.1016/j.jhin. 2008.07.018
6. Saez A, Andreu-Sola V, Larrosa Escartin N, et al. Extensively drug-resistant Pseudomonas aeruginosa outbreak in a burn unit: Management and solutions. Ann Burns Fire Disasters. 2019;32:47-55. PMID:31285735
7. Shahbandeh M, Eghdami A, Moghaddam M, et al. Conjugation of imipenem to silver nanoparticles for enhancement of its antibacterial activity against multidrug-resistant isolates of Pseudomonas aeruginosa. J Biosci. 2021 ;46:1-19. PMID:33753577
8. Singh P, Pandit S, Jers C, et al. Silver nanoparticles produced from Cedecea sp. exhibit antibiofilm activity and remarkable stability. Sci Rep. 2021 ;11 (1):12619. DOI:10.1038/s41598-021-92006-4
9. Kupryashina M, Vetchinkina E, Nikitina V. Biofabrication of discrete silver and gold nanoparticles by the bacterium Azospirillum brasilense: Mechanistic aspects. J Cluster Sci. 2017;28:1179-90. DOI:10.1007/s10876-016-1111-y
10. Al-Momani H, Almasri M, Al Balawi D, et al. The efficacy of biosynthesized silver nanoparticles against Pseudomonas aeruginosa isolates from cystic fibrosis patients. Sci Rep. 2023;13 (1):8876. DOI:10.1038/s41598-023-35919-6
11. Kupryashina M, Ponomareva E, Nikitina V. Ability of bacteria of the genus Azospirillum to decolorize synthetic dyes. Microbiology. 2020;89:451-8. DOI:10.1134/S0026261720040074
12. Albrecht M, Evans C, Raston С Green chemistry and the health implications of nanoparticles. Green Chem. 2006;8 (5):417-32. DOI:10.1039/B517131H
13. Zaki S, Kady M, Abd-EI-Haleem D. Biosynthesis and structural characterization of silver nanoparticles from bacterial isolates. Mater Res Bull. 2011;46:1571-6. DOI:10.1016/j.mater-resbull.2011.06.025
14. AIMatar M, Makky E, Var I, et al. The role of nanoparticles in the inhibition of multidrug-resistant bacteria and biofilms. Curr Drug Deliv. 2018;15 (4):470-84. DOI:10.2174/1567201815 666171207163504
15. Zhang Y, Cheng X, Zhang Y, et al. Biosynthesis of silver nanoparticles at room temperature using aqueous aloe leaf extract and antibacterial properties. Colloids Surf A. 2013;423:63-8. DOI:10.1016/j.colsurfa.2013.01.059
16. Agnihotri S, Mukherji S, Mukherji S. Size-controlled silver nanoparticles synthesized over the range 5-100 nm using the same protocol and their antibacterial efficacy. RSC Adv. 2014;4 (8):3974-83. DOI:10.1039/C3RA44507K
17. Hamed S, Emara M, Shawky R, et al. Silver nanoparticles: Antimicrobial activity, cytotoxicity, and synergism with N-acetyl cysteine. J Basic Microbiol. 2017;57 (8):659-68. DOI:10.1002/jobm.201700087

Прикрепленный файлРазмер
2025_01_100-103.pdf1.16 Мб

Голосов пока нет