فعالیت ضدباکتریایی نانوذرات مس سنتز شده با عصاره سماق و نانوکامپوزیت مس-کیتوزان علیه برخی از باکتری‌های بیمارگر گیاهی در آزمایشگاه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 استادیار، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

3 استادیار، گروه تحقیقات نانوتکنولوژی دارویی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی زنجان، زنجان، ایران

چکیده

امروزه با توجه به ناکارآمدی برخی سموم مسی در کنترل بیماری‌های گیاهی و افزایش بروز مقاومت باکتری‌ها به این سموم، استفاده از اشکال نانوذرات این عنصر ضروری است. باتوجه به این‌که مطالعات معدودی در مورد اثر ضدباکتریایی نانوذرات روی بیمارگرهای گیاهی انجام شده است، این پژوهش با هدف بررسی فعالیت ضدمیکروبی نانوذرات مس و نانوکامپوزیت مس-کیتوزان روی چند باکتری مهم بیمارگر گیاهی انجام شده است. نانوذرات به روش سنتز سبز و با عصاره آبی سماق سنتز شدند. اثر ضدباکتریایی غلظت‌های مختلف نانوذرات با روش حداقل غلظت مهارکنندگی سنجیده شد. تشخیص نانوذرات سنتزشده با میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری و آنالیز طیف‌سنجی مرئی- فرابنفش انجام شد. نانوذرات مس و نانوکامپوزیت شبه کروی با اندازه میانگین به‌ترتیب 100 و 20 نانومتر سنتز شدند. حداقل غلظت مهارکنندگی نانوذرات مس برای باکتری‌های Xanthomonas perforans، Erwinia amylovora، Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis و Pseudomonas syringae pv. syringae، به‌ترتیب غلظت‌های 5/۰، یک، 5/0 و 5/1 پی‌پی‌ام تعیین شد. نانوکامپوزیت هم در غلظت‌های بالاتری نسبت به نانوذرات مس، فعالیت ضدباکتریایی مؤثری داشت و کم‌ترین غلظت مهارکنندگی نانوکامپوزیت برای باکتری X. perforans در ترکیب یک پی‌پی‌ام نانوذره مس و 93/3 پی‌پی‌ام کیتوزان بود. کیتوزان مورداستفاده نتوانست اثر ضدباکتریایی نانوذرات مس را افزایش دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Antibacterial Activity of Copper Nanoparticles Synthesized with Sumac Extract and Copper-Chitosan Nanocomposite Against Some Plant Pathogenic Bacteria in Laboratory

نویسندگان [English]

  • Zahra Rabiei 1
  • Fatemeh Shahryari 2
  • Somayeh Sadighian 3
1 Former MSc, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran
2 Assistant Professor,Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran
3 Assistant Professor, Zanjan Pharmaceutical Nanotechnology Research Center, Zanjan University of Medical Sciences, Zanjan, Iran
چکیده [English]

Nowadays due to inefficiency of copper antibacterial activity, especially increasing resistance of bacteria towards copper, the use of copper particles in nano-scale is considered. According to the literature, limited studies have been performed on the applicability of these materials to control plant pathogenic bacteria. Aim of this study was to evaluate the antibacterial activity of copper nanoparticles (CuNPs) and copper-chitosan (Cu-Cs) nanocomposite on some important plant pathogenic bacteria. The nanoparticles were synthesized with sumac extract and their antibacterial activity in different concentrations was evaluated to determine their Minimum Inhibitory Concentration (MIC). The structure and physical properties of nanoparticles were characterized by Scanning Electron Microscope (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), and UV-Visible spectroscopy. Results showed that the CuNPs and nanocomposite had quasi-spherical shape in a uniform distribution with the average size of 100 and 20nm respectively. Green biosynthesized CuNPs showed minimum inhibitory concentration against Xanthomonas perforans, Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis, Erwinia amylovora and Pseudomonas syringae pv. syringae at concentrations 0.5 ppm, 0.5ppm, 1ppm and 1.5ppm respectively. Also, Cu-Cs nanocomposite had an effective antibacterial activity at higher concentrations than copper nanoparticles. The lowest inhibitory concentration of nanocomposite was for X. perforans in combination of 1ppm CuNP and 3.93ppm Chitosan. However, chitosan did not increase the antibacterial activity of copper nanoparticles and no synergistic effect was observed for this compound.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fire blight
  • Nanotechnology
  • Stone fruit bacterial canker
  • Tomato bacterial canker
  • Tomato bacterial spot
دوفصلنامه فن آوری زیستی در کشاورزی(علمی-پژوهشی)
دوره 10، شماره 1
شهریور 1398
صفحه 55-64

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار