真菌による銀ナノ粒子の合成

- Jul 28, 2017-

銀ナノ粒子(5〜50nm)は、Fusarium oxysporumを用いて細胞外で合成することができ、反応の1ヵ月後でも粒子の凝集の証拠はなかった(Ahmadら2003a)。 ナノ粒子溶液の長期間の安定性は、タンパク質による銀粒子の安定化によるものであろう。 ナノ粒子の形態は非常に変化し、顕微鏡写真では一般的に球状であり、時には三角形が観察された。 銀ナノ粒子は、シトクロムc(Cc)を含むタンパク質と強く相互作用することが報告されている。 このタンパク質は、クエン酸還元銀コロイド表面上で自己組織化することができた(Macdonald and Smith 1996)。 興味深いことに、(Cc)でコーティングされたコロイド状Auナノ粒子の凝集したコロイド状Agへの吸着は、Ag:Cc:Auナノ粒子コンジュゲート(Keatingら、1998)をもたらした。 72時間後の反応混合物からのUV-visスペクトルでは、約30℃での吸収バンドの存在が観察された。 270nmは、タンパク質中のトリプトファンおよびチロシン残基における電子励起に起因する可能性がある。 F. oxysporumにおいて、銀イオンの生体還元は、NADH依存性レダクターゼを含む酵素プロセスに起因する(Ahmadら2003b)。 F.オキシスポラムへの銀イオンの曝露は、硝酸レダクターゼの放出およびその後の溶液中の高度に安定な銀ナノ粒子の形成をもたらした(Kumarら、2007)。 分泌された酵素は、NADH補因子に依存することが見出された。 彼らは、溶液中のナノ粒子の高い安定性は、F. oxysporumによるキャッピングタンパク質のナノ粒子放出の送達により、粒子のキャッピングに起因すると述べた。 キャッピングタンパク質の安定性はpH依存性であることが判明した。 より高いpH値(> 12)では、溶液中のナノ粒子は安定したままであったが、タンパク質が変性されるにつれてより低いpH値(<> Kumar et al。 (Kumarら、2007)は、in vitroで、F.oxysporumおよびphytochelatinから精製されたκ-NADPH依存性硝酸還元酵素を用いて、異なる化学組成、サイズおよび形態を有する銀ナノ粒子の酵素合成を実証した。 銀イオンは硝酸レダクターゼの存在下で還元され、直径10〜25nmの安定な銀ヒドロゾルの形成をもたらし、キャッピングペプチドによって安定化された。 インビトロでのナノ粒子の合成における特定の酵素の使用は、興味深い利点を示した。 これは、均質触媒および非線形光学のような他の用途におけるこれらのナノ粒子の使用に必要とされる下流の処理を排除するであろう。 精製された酵素に基づくこのプロトコルの最大の利点は、可能な凝集を伴わずに化学組成および形状の範囲にわたってナノ材料の緑色合成のための新しいアプローチの開発であった。 Ingle et al。 (Ingle et al。2008)は、Fusarium acuminatum Ellの潜在的能力を実証した。 Ev。 (USM-3793)細胞抽出物を銀ナノ粒子の生合成に使用した。 ナノ粒子は15〜20分以内に生成し、平均粒径13nmの5〜40nmの範囲の広いサイズ分布を有する球状であった。 硝酸塩依存性レダクターゼ酵素が還元剤として作用し得る。 白腐病菌Phanerochaete chrysosporiumも銀イオンを還元してナノ銀粒子を形成した(Vigneshwaran et al。2006a)。 最も支配的な形態はピラミッド形状であり、大きさは異なっていたが、六角形の構造も観察された。 Plectonema boryanum UTEX 485(線状シアノバクテリア)(Lengke et al。2007)において、銀ナノ粒子の合成におけるタンパク質の可能な関与が観察された。 Aspergillus flavusを用いて安定な銀ナノ粒子を得ることができた(Vigneshwaranら、2007)。 これらのナノ粒子は、真菌によって分泌される安定化物質の表面結合のために、有意な凝集がなく3ヶ月以上水中で安定であることが判明した(Vigneshwaranら、2007)。 Aspergillus fumigatus(遍在性栄養モールド)を用いた銀ナノ粒子の細胞外生合成も研究されている(Bhainsa and D'Souza 2006)。 得られたTEM顕微鏡写真は、可変形状の良好に分散した銀ナノ粒子(5〜25nm)を示した。 それらのほとんどは本質的に球形であり、時には三角形を有するものもある(Bhainsa and D'Souza 2006)。 ナノ粒子の細胞内生合成と比較して; 複雑ではない下流の処理およびバイオマスの取り扱いのために、細胞外合成を簡単かつ安価な方法として開発することができた。 Cladosporium cladosporioidesバイオマスの細胞外濾液を用いて銀ナノ粒子を合成した(Balajiら、2009)。 C.brasosporioidesによって放出されたタンパク質、有機酸および多糖類が、球状結晶性銀ナノ粒子の形成に関与することが示唆された。 Kathiresan et al。 (Kathiresanら、2009)は、ペニシリウム・フルタナスムの培養濾液を銀イオンと共にインキュベートし、暗条件下で維持すると、球状の銀ナノ粒子を生成することができることを示した。 彼らはまた、最大のナノ粒子製造を達成するために、pH、インキュベーション時間、温度、硝酸銀濃度および塩化ナトリウムなどの重要な要因を変更した。 インキュベーション時間の開始24時間後、pH6.0,5℃の温度および0.3%の塩化ナトリウムで1mMの濃度で430nmで最も高い光学密度が見られた。 Penicillium属の真菌を銀ナノ粒子の緑色合成に使用した(Sadowskiら、www.intechopen.com Silver Nanoparticles 13 2008)。 ペニシリウム属種。 土壌から分離されたJ3は銀ナノ粒子を生成することができた(Maliszewskaら、2009)。 銀イオンの生体還元は細胞の表面上で起こり、タンパク質は合成されたナノ粒子の形成および安定化に重要な役割を果たす可能性がある。 Sanghi et al。 (2009)は、単分散球形銀ナノ粒子の形成におけるコリオラス・バーシカラーの能力を研究した。 アルカリ性条件下(pH10)で、銀ナノ粒子の製造に要した時間を72時間から1時間に短縮した。 アルカリ性条件が銀イオンの生体還元、水加水分解およびタンパク質機能との相互作用に関与している可能性が示唆された。 この研究の結果は、銀ナノ粒子の還元にグルコースが必要であり、タンパク質のSHが生体還元において重要な役割を果たすことを示している。


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