توقف رشد باکتری های بیماری زا با تولید نوعی نانوذرات سلنیوم

به گزارش روز شنبه گروه علمی ایرنا از دانشگاه تهران، در این پژوهش که در قالب رساله دکتری الهام لشنی، دانشجوی دکتری میکروبیولوژی دانشگاه تهران با راهنمایی محمدعلی آموزگار و حمید مقیمی، اعضای هیأت علمی دانشکده زیست شناسی و با همکاری ریموند ترنر از دانشگاه کلگری کانادا انجام شده است، خواص ویژه نانوذرات سلنیوم در توقف رشد باکتری ها و قارچ های بیماری زا بررسی شده است.

آموزگار، استاد دانشکده زیست شناسی دانشگاه تهران در این باره گفت: نانوذرات سلنیوم توانستند در آزمایش های ضدمیکروبی، روند رشد باکتری ها و قارچ های بیماری زا همچون Klebsiella pneumoniae Escherichia coli و Candida albicans را متوقف کنند.

وی با توضیح اینکه در این پژوهش از مخمر Yarrowia lipolytica برای تولید نانوذرات سلنیوم بهره گرفته شده است، اعلام کرد: نتایج این مطالعه پتانسیل گسترده این مخمر را برای استفاده در صنایع دارویی، پزشکی و محیط زیستی نشان می دهد.

آموزگار با اشاره به اینکه نانوذرات سلنیوم به دلیل خواص ویژه خود، نظیر اندازه کوچک و سطح وسیع، توانایی منحصر به فردی در مقابله با میکروب ها و رادیکال های آزاد دارند، افزود: روش های مرسوم تولید نانوذرات غالباً با هزینه های بالا و آلودگی زیست محیطی همراه است، اما روش زیستی استفاده شده در این پژوهش، گذشته از اثرات منفی محیط زیستی کمتر، پایداری و کارآمدی بیشتری دارد.

وی با بیان اینکه مخمر Yarrowia lipolytica توانایی تولید مقدار زیادی زیست توده و اسیدهای چرب و تجزیه هیدروکربن ها دارد، اظهار داشت: از این مخمر همچنین می توان به عنوان مکمل غذایی برای تأمین ویتامین ها، عناصر کمیاب، اسیدهای چرب، اسیدهای آمینه اگزوژن و پروتئین استفاده کرد.

استاد دانشکده زیست شناسی دانشگاه تهران درباره دیگر مزایای این مخمر Yarrowia lipolytica گفت: این مخمر به عنوان یک میکروارگانیسم ایمن، توانایی تبدیل سلنیت (یکی از شکل های سمی سلنیوم) به نانوذرات سلنیوم را داراست و به دلیل قابلیت تولید مولکول های زیستی مفید مانند پروتئین ها و لیپیدها، پوشش پایداری برای نانوذرات ایجاد می کند که در زیست پزشکی اهمیت دارد.

آموزگار در ادامه اظهار داشت: بررسی های آزمایشگاهی نشان داد که نانوذرات سلنیوم تولید شده به روش زیستی، دارای ساختاری کروی با اندازه حدود 110 نانومتر هستند و در پوشش خود لایه ای از پروتئین ها و لیپیدها دارند. این پوشش به پایداری و همچنین بهبود خواص ضدمیکروبی و آنتی اکسیدانی نانوذرات کمک می کند.

استاد میکروبیولوژی دانشگاه تهران با ارزشمند خواندن این ویژگی، اظهار داشت: بسیاری از باکتری ها به مرور زمان نسبت به داروهای آنتی بیوتیکی رایج، مقاوم شده اند و مقابله با آن ها چالش برانگیز شده است. از سوی دیگر، تشکیل بیوفیلم توسط سویه های باکتریایی بیماری زا باعث ایجاد مشکلات متعدد شده و مقاومت باکتری ها را در برابر ترکیبات ضدمیکروبی مانند آنتی بیوتیک ها افزایش داده است.

استاد دانشکدگان علوم دانشگاه تهران در ادامه گفت: در این مطالعه، اثرات بازدارندگی این نانوذرات در برابر تشکیل بیوفیلم توسط Pseudomonas aeruginosa، Staphylococcus aureus، K. pneumonia و Acinetobacter baumannii مورد بررسی قرار گرفت. این نانوذرات همچنین خواص آنتی اکسیدانی از خود نشان دادند که می تواند به کاهش آسیب های اکسیداتیو در بافت های بدن کمک کند.

وی با اعلام اینکه نانوذرات تولیدشده در غلظت های مؤثر، اثرات سمی چندانی بر سلول های انسانی نداشتند، خاطرنشان کرد: یافته های این مطالعه نشان می دهد که نانوذرات سلنیوم زیستی تولید شده با این روش، از نظر ایمنی برای کاربردهای پزشکی و درمانی گزینه مناسبی هستند.

براساس این گزارش، این پژوهش برای نخستین بار کاربردهای زیستی نانوذرات سلنیوم حاصل از مخمر Yarrowia lipolytica را مورد بررسی قرار داده است و می تواند زمینه ساز استفاده از این نانوذرات در مقیاس وسیع تر و با حداقل خطرات محیط زیستی باشد. نانوذرات تولیدشده علاوه بر پایداری بالا و پوششی از مولکول های زیستی، می توانند عوامل ضدمیکروبی مؤثری در برابر پاتوژن های نگران کننده معرفی شده از سوی سازمان بهداشت جهانی به شمار آیند.

نتایج این بررسی به تازگی در مجله Microbial Biotechnology منتشر شده و از طریق پیوند زیر در دسترس قرار گرفته است:

Characterization and biological activity of selenium nanoparticles biosynthesized by Yarrowia lipolytica