زیست شناسی کاربردی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

براساس موضوعات

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اخبار و اعلانات

اطلاعات آماری نشریه

راهنمای نویسندگان

جهت رفع مشکل پرداخت مالی در سامانه

راهنمای ثبت نام داروان در Publons

داوران سال 1398

داوران سال 1399

داوران سال 1400

داوران سال 1401

ترکیبات اسانس و خواص ضد میکروبی عصاره گیاه جغجغک (Vaccaria hispanica) و نانو ذرات روی سنتز شده با آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم و فناوری‌های همگرا، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران،

2 استاد.گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران،

3 استادیار ، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم و فناوری‌های همگرا، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران،

4 دانشجوی دکترا.گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

10.22051/jab.2024.46992.1623

چکیده

مقدمه: استفاده از عصاره‌های گیاهی برای سنتز نانوذرات به عنوان یک رویکرد سبز مورد توجه بوده است. این تحقیق با هدف بررسی سنتز سبز نانوذرات روی با استفاده از عصاره اندام هوایی گیاه جغجغک (Vaccaria hispanica) و تعیین خواص ضد باکتریایی آن‌ها انجام شد. روش‌ها: اندازه و ساختار نانوذرات روی سنتز شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراکندگی نور دینامیکی (DLS) و طیف‌سنج مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) تأیید شد. همچنین خواص ضد باکتریایی عصاره متانولی و آبی اندام هوایی و بذر جغجغک نیز روی این باکتری‌ها به روش انتشار دیسک با استفاده از تتراسایکلین به عنوان شاهد بررسی شد. یافته‌ها: تجزیه و تحلیل واریانس نشان داد که اندازه ناحیه بازدارندگی در پلیت‌های حاوی دو نوع باکتری گرم منفی (E. coli) و گرم مثبت (S. aureus) به طور معنی‌داری تحت تأثیر نوع باکتری، روش استخراج (آبی و الکلی)، غلظت‌های مختلف عصاره و اثر متقابل نوع باکتری و غلظت عصاره قرار گرفت. در باکتری E. coli ناحیه مهار بزرگتری نسبت به S. aureus مشاهده شد که نشان‌دهنده حساسیت بیشتر آن بود. خواص ضدباکتریایی عصاره اندام هوایی و دانه جغجغک با افزایش غلظت به طور معنی‌داری افزایش یافت. همچنین اندازه هاله در محیط حاوی باکتری‌های E. coli و S. aureus با افزایش غلظت نانوذرات روی از 5/0 به 2 میلی‌گرم در میلی‌لیتر به طور قابل توجهی افزایش یافت. نتیجه‌گیری: در مجموع، عصاره اندام هوایی و دانه جغجغک و نانوذرات روی سنتز سبز شده خواص ضد باکتریایی قابل ملاحظه‌ای در برابر باکتری‌های E. coli و S. aureus نشان دادند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The composition of essential oil and antimicrobial properties of Vaccaria hispanica extracts and its green-synthesized zinc nanoparticles

نویسندگان [English]

  • Golara Golmohammadi 1
  • رسول َAsghari Zakaria 2
  • Azadeh Hekmat 3
  • Sakineh Padyab 4

1 Department of Biology, Faculty of Converging Sciences and Technologies, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran

2 Porfosor.Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

3 Assistant Professor.Department of Biology, Faculty of Converging Sciences and Technologies, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran

4 MSC.Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghgh Ardabili, Ardabil, Iran

چکیده [English]

Background: Utilizing plant extracts for synthesizing nanoparticles has garnered significant interest as an eco-friendly approach. This research was conducted to investigate the green synthesis of zinc nanoparticles using the aerial parts extract of the cow cockle (Vaccaria hispanica) and determine their antibacterial properties. Methods: The size and structure of synthesized zinc nanoparticles were confirmed using a scanning electron microscope (SEM), dynamic light scattering (DLS) and Fourier transform infrared spectrometer (FTIR). Also, the antibacterial properties of the methanolic and aqueous extracts of cow cockle aerial parts and seeds were investigated on the bacteria by disc diffusion method using tetracycline as a control. Findings: Analysis of variance showed that the size of the inhibition zone in the plates containing two kinds of Gram-negative (Escherichia coli) and Gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria was significantly affected by the species of bacteria, extraction method (aqueous and alcoholic), different concentrations of the extract and the interaction effect of the bacteria species and the concentration of the extracts. E. coli showed a larger inhibition zone than S. aureus, which indicated its greater sensitivity to cow cockle extract. Antibacterial properties of cow cockle aerial parts and seed extracts increased significantly with increasing concentration. Also, the size of the inhibition zone in the plates containing E. coli and S. aureus bacteria increased significantly by increasing the concentration of zinc nanoparticles from 0.5 to 2 mg/mL. Conclusion: In general, aerial parts and seed extracts of V. hispanica and green-synthesized nanoparticles showed good antibacterial properties against E. coli and S. aureus bacteria.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antibacterial properties
  • Green synthesis
  • Minimum inhibitory concentration
  • Vaccaria hispanica
  • Zinc nanoparticles
مراجع
 
Agarwal, H., Menon, S., Kumar, S. V., & Rajeshkumar, S. (2018). Mechanistic study on antibacterial action of zinc oxide nanoparticles synthesized using green route. Chemico-Biological Interactions, 286, 60-70.
Ahmed, R. H., & Mustafa, D. E. (2020). Green synthesis of silver nanoparticles mediated by traditionally used medicinal plants in Sudan. International Nano Letters, 10(1), 1-14.
Anandakumar, P., Kamaraj, S., & Vanitha, M. K. (2021). D-limonene: A multifunctional compound with potent therapeutic effects. Journal of Food Biochemistry, 45(1), e13566.
Anastas, P. T., & Warner, J. C. (1998). Principles of green chemistry. Green chemistry: Theory and practice, 29, 14821-14842.
Ashengroph, M., & Fattahi, S. (2024). Characterization and optimization of biosynthesized silver nanoparticles by resting cells of Aspergillus niger using Taguchi methods. Applied Biology, 36(4), doi: 10.22051/jab.2023.42560.1539
Balsevich, J. J., Ramirez-Erosa, I., Hickie, R. A., Dunlop, D. M., Bishop, G. G., & Deibert, L. K. (2012). Antiproliferative activity of Saponaria vaccaria constituents and related compounds. Fitoterapia, 83(1),170-181
Castañeda-Aude, J. E., Morones-Ramírez, J. R., De Haro-Del Río, D. A., León-Buitimea, A., Barriga-Castro, E. D., & Escárcega-González, C. E. (2023). Ultra-small silver nanoparticles: a sustainable green synthesis approach for antibacterial activity. Antibiotics, 12(3), 574.
Efthimiadou, A., Karkanis, A., Bilalis, D., & Katsenios, N. (2012). Cultivation of cow cockle (Vaccaria hispanica (Mill.) Rauschert): an industrial–medicinal weed. Industrial Crops and Products, 40, 307-311.
Escobar, A., Perez, M., Romanelli, G., & Blustein, G. (2020). Thymol bioactivity: A review focusing on practical applications. Arabian Journal of Chemistry, 13(12), 9243-9269.
Feng, L., Zhang, X., Hua, H., Qiu, L., Zhang, L., & Lv, Z. (2012). Vaccaria segetalis extract can inhibit angiogenesis. Asian Biomedicine, 6(5), 683-692.
Godeto, Y. G., Ayele, A., Ahmed, I. N., Husen, A., & Bachheti, R. K. (2023). Medicinal plant-based metabolites in nanoparticles synthesis and their cutting-edge applications: An overview. Secondary Metabolites from Medicinal Plants, 1-34. CRC Press.
Haidarizadeh, M., Alijani, F., Ashengroph, M., & atashi, S. (2023). Comparison of chemical compounds, antioxidant and antimicrobial effects of Camellia sinensis black tea and green tea leaf extract on plant pathogenic bacteria (Xanthomonas campestris and Pseudomonas syringae) and human pathogenic b. Applied Biology, 36(2), doi: 10.22051/jab.2023.42286.1528
Ide, T., Murata, M., & Sugano, M. (1995). Octadecatrienoic acids as the substrates for the key enzymes in glycerolipid biosynthesis and fatty acid oxidation in rat liver. Lipids, 30(8), 755-762.
Ishak, N. A. I. M., Kamarudin, S. K., Timmiati, S. N., Sauid, S. M., Karim, N. A., & Basri, S. (2023). Green synthesis of platinum nanoparticles as a robust electrocatalyst for methanol oxidation reaction: Metabolite profiling and antioxidant evaluation. Journal of Cleaner Production, 382, 135111.
Isoe, S., Katsumura, S., & Sakan, T. (1973). The synthesis of Damascenone and β-Damascone and the possible mechanism of their formation from carotenoids. Helvetica Chimica Acta, 56(5), 1514-1516.
Islam, M. T., Ali, E. S., Uddin, S. J., Shaw, S., Islam, M. A., Ahmed, M. I., ... & Atanasov, A. G. (2018). Phytol: A review of biomedical activities. Food and Chemical Toxicology, 121, 82-94.
Jahan, N., & Arju, S. N. (2022). A Sustainable Approach to Study on Antimicrobial and Mosquito Repellency Properties of Silk Fabric Dyed with Neem (Azadirachta indica) Leaves Extractions. Sustainability, 14(22),15071
Jeevanandam, J., Kiew, S. F., Boakye-Ansah, S., Lau, S. Y., Barhoum, A., Danquah, M. K., & Rodrigues, J. (2022). Green approaches for the synthesis of metal and metal oxide nanoparticles using microbial and plant extracts. Nanoscale, 14(7), 2534-2571.
Jiang, H., Wu, Y., Wang, H., Ferguson, D. K., & Li, C. S. (2013). Ancient plant use at the site of Yuergou, Xinjiang, China: implications from desiccated and charred plant remains. Vegetation History and Archaeobotany, 22, 129-140.
Kamatou, G. P., & Viljoen, A. M. (2008). Linalool–A review of a biologically active compound of commercial importance. Natural Product Communications, 3(7), 1934578X0800300727.
Karan, T., Erenler, R., Gonulalan, Z., & Kolemen, U. (2024). Biogenic synthesis of silver nanoparticles using Sambucus nigra leaves: elucidation, antimicrobial, antioxidant activities and quantification of phenolics. Chemical Papers, 78(1), 473-481.
Liu, Y., Yang, G., Baby, T., Tengjisi, Chen, D., Weitz, D. A., & Zhao, C. X. (2020). Stable polymer nanoparticles with exceptionally high drug loading by sequential nanoprecipitation. Angewandte Chemie, 132(12), 4750-4758.
Mandal, D., Bolander, M. E., Mukhopadhyay, D., Sarkar, G., & Mukherjee, P. (2006). The use of microorganisms for the formation of metal nanoparticles and their application. Applied Microbiology and Biotechnology, 69, 485-492.
Ma, C. H., Fan, M. S., Lin, L. P., Tang, W. D., Lou, L. G., Ding, J. I. A. N., & Huang, C. G. (2008). Cytotoxic triterpenoid saponins from Vaccaria segetalis. Journal of Asian Natural Products Research, 10(2), 177-184.
Marinov, V., & Valcheva-Kuzmanova, S. (2015). Review on the pharmacological activities of anethole. Scripta Scientifica Pharmaceutica, 2(2), 14-19.
Meesapyodsuk, D., Balsevich, J., Reed, D. W., & Covello, P. S. (2007). Saponin biosynthesis in Saponaria vaccaria. cDNAs encoding β-amyrin synthase and a triterpene carboxylic acid glucosyltransferase. Plant Physiology, 143(2), 959-969.
Mohd Yusof, H., Abdul Rahman, N. A., Mohamad, R., Zaidan, U. H., & Samsudin, A. A. (2020). Biosynthesis of zinc oxide nanoparticles by cell-biomass and supernatant of Lactobacillus plantarum TA4 and its antibacterial and biocompatibility properties. Scientific Reports, 10(1), 19996.
Mohd Yusof, H., Mohamad, R., Zaidan, U. H., & Abdul Rahman, N. A. (2019). Microbial synthesis of zinc oxide nanoparticles and their potential application as an antimicrobial agent and a feed supplement in animal industry: a review. Journal of Animal Science and Biotechnology, 10, 1-22.
Reddy, D. N. (2019). Essential oils extracted from medicinal plants and their applications. Natural Bio-Active Compounds: Volume 1: Production and Applications, 237-283.
Sang, S. M., Lao, A. N., Chen, Z. L., Uzawa, J., & Fujimoto, Y. (2000). Three new triterpenoid saponins from the seeds of Vaccaria segetalis. Journal of Asian Natural Products Research, 2(3), 187-193.
Selvarajan, E., & Mohanasrinivasan, V. J. M. L. (2013). Biosynthesis and characterization of ZnO nanoparticles using Lactobacillus plantarum VITES07. Materials Letters, 112, 180-182.
Slaghenaufi, D., Perello, M. C., Marchand, S., & de Revel, G. (2016). Quantification of megastigmatrienone, a potential contributor to tobacco aroma in spirits. Food Chemistry, 203, 41-48.
Sre, P. R., Reka, M., Poovazhagi, R., Kumar, M. A., & Murugesan, K. (2015). Antibacterial and cytotoxic effect of biologically synthesized silver nanoparticles using aqueous root extract of Erythrina indica lam. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 135, 1137-1144.
Thi, T. U. D., Nguyen, T. T., Thi, Y. D., Thi, K. H. T., Phan, B. T., & Pham, K. N. (2020). Green synthesis of ZnO nanoparticles using orange fruit peel extract for antibacterial activities. RSC advances, 10(40), 23899-23907.
Tian, M., Huang, Y., Wang, X., Cao, M., Zhao, Z., Chen, T., ... & Zhou, X. (2021). Vaccaria segetalis: a review of ethnomedicinal, phytochemical, pharmacological, and toxicological findings. Frontiers in Chemistry, 9, 666280.
Ulanowska, M., & Olas, B. (2021). Biological properties and prospects for the application of eugenol—a review. International Journal of Molecular Sciences, 22(7), 3671.
Willenborg, C. J., & Johnson, E. N. (2013). Influence of seeding date and seeding rate on cow cockle, a new medicinal and industrial crop. Industrial Crops and Products, 49, 554-560.
Zhou, G., Wu, H., Wang, T., Guo, R., Xu, J., Zhang, Q., Tang, L. & Wang, Z. (2017). C-glycosylflavone with rotational isomers from Vaccaria hispanica (Miller) Rauschert seeds. Phytochemistry Letters, 19, 241-247
 
 
زیست شناسی کاربردی
دوره 38، شماره 1 - شماره پیاپی 83
اسفند 1403
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار