| Abstract: | Nanodalelės naudojamos įvairiose srityse, tokiose kaip kosmetika, autotransportas, medicina
ir maisto pramonė, be to jos gali susidaryti savaime, dėl gamtos reiškinių ar žmonių veiklos.
Nanotechnologijos sparčiai populiarėja pasaulyje ir labai svarbu gilintis į nanodalelių poveikio, kuris
priklauso nuo nanodalelių kilmės, paviršiaus krūvio, dydžio ir eilės kitų veiksnių, mikroorganizmams
mechanizmus.
Šiame darbe analizuojamas Cu ir CuO nanodalelių, dengtų natrio cholatu ir litocholio
rūgštimi, poveikis E. coli bakterijų, jų sferoplastų gyvybingumui ir sorbcijos mechanizmai šiose
bakterijose ir jų sferoplastuose. Tyrimuose buvo naudojami minimalios slopinančiosios
koncentracijos, kolonijas formuojančių vienetų nustatymo, vario sorbcijos bakterijose ir aktyviųjų
deguonies formų, naudojant dichlorfluoresceino diacetatą, spektrometriniai metodai. Antibakteriniai
mechanizmai priklauso nuo įvairių veiksnių, todėl tyrimams pasirinktos skirtingos prigimties ir
dydžio nanodalelės. Taip pat biologinės kilmės paviršinio aktyvumo medžiagos: natrio cholatas ir
litocholio rūgštis, kurios manoma, padidina ir palengviną nanodalelių sorbciją bakterijose.
Nustatyta, kad skirtinga nanodalelių prigimtis lemia nanodalelių poveikį bakterijų
gyvybingumui. Veikiant polinėmis CuO nanodalelėmis E. coli bakterijoms ir jų sferoplastams MSK
vario nanodalelių koncentracija yra 5000 μg/ml, o nepolinių Cu nanodalelių MSK E. coli bakterijoms
– 1250 μg/ml, o sferoplastams – 625 μg/ml. Prigimtis lemia ir skirtingą patekimą į ląsteles. Nepolinių
Cu nanodalelių į bakterijas patenka 0,84 μmol daugiau, nei polinių CuO nanodalelių. Dėl litocholio
rūgšties poveikio vario į sferoplastus patenka 2,22 μmol daugiau, kai jie buvo veikiami Cu
nanodalelėmis lyginant su CuO dalelėmis. Taip pat ir natrio cholato atveju, vario į sferoplastus
patenka 1,19 μmol daugiau, kai jie buvo veikiami Cu nanodalelėmis lyginant su CuO nanodalelėmis.
Atlikus ROS susidarymo tyrimus nustatyta, kad nepolinės Cu nanodalelės formuoja daugiau ROS
bakterijose, nei polinės CuO nanodalelės.
Nanoparticles are used in different areas such as cosmetics, automotive industry, medicine, and food industry, they can occur because of people urban activity or nature phenomena also. As nanotechnologies increasing its demand, it is important to study nanoparticles impact on microorganisms, which depends on nanoparticles origin, surface charge etc.
In this work we analyzed impact of sodium cholate and lithocholic acid coating of Cu and CuO nanoparticles on viability of E. coli bacteria and their spheroplasts, as well as sorption mechanisms. Antibacterial mechanisms depend on various factors, consequently for research we chose different origin and size nanoparticles to work with. It is considered that surface active agents increase and facilitate nanoparticles sorption into bacteria, therefore nanoparticles were coated with natural bile salts - sodium cholate and lithocholic acid. Also, we evaluated the amount of reactive oxygen species, using dichlorfluorescin diacetate, which cause oxidative stress and death of bacteria.
It is established that bacteria viability depends on the nature of copper nanoparticles. Affecting bacteria with polar copper nanoparticles MIC concentration is 5000 μg/ml, while non-polar Cu nanoparticles MIC concentration is 1250 μg/ml. Origin of NP determine different access into bacteria. Non-polar origin Cu nanoparticles pass into bacteria 0,84 μmol more than polar CuO nanoparticles. Due to litocholic acid coating, Cu passes 2,22 μmol more than CuO nanoparticles. Sodium cholate coating sorption affects the same way as litocholic acid, Cu NP passes 1,19 μmol more compared to CuO NP. After reactive oxygen species generation research, it is clear, that non-polar nanoparticles have higher activity, while forming ROS, than polar nanoparticles. |
