توقف رشد باکتری‌های بیماری‌زا با تولید نوعی نانوذرات سلنیوم

محققان دانشکده زیست‌شناسی دانشگاه تهران توانستند با استفاده از نانوذرات سلنیوم، رشد باکتری‌ها و قارچ‌های بیماری‌زا را متوقف کنند.

کد خبر: ۷۵۷۴۲۵

تاریخ: ۲۶ آبان ۱۴۰۳ - ۱۴:۱۱

به گزارش روز شنبه گروه علمی ایران اکونومیست 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 زیست‌شناسی و با همکاری ریموند ترنر از دانشگاه کلگری کانادا انجام شده است، خواص ویژه نانوذرات سلنیوم در توقف رشد باکتری‌ها و قارچ‌های بیماری‌زا بررسی شده است.

آموزگار، استاد دانشکده زیست‌شناسی دانشگاه تهران در این باره گفت: نانوذرات سلنیوم توانستند در آزمایش‌های ضدمیکروبی، روند رشد باکتری‌ها و قارچ‌های بیماری‌زا 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 می‌دهد.

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 میکروب‌ها و رادیکال‌های آزاد دارند، افزود: روش‌های مرسوم تولید نانوذرات غالباً با هزینه‌های بالا و آلودگی زیست‌محیطی 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 زیست‌توده و اسیدهای چرب و تجزیه هیدروکربن‌ها دارد، اظهار داشت: از این مخمر همچنین می‌توان به عنوان مکمل غذایی برای تأمین ویتامین‌ها، عناصر کمیاب، اسیدهای چرب، اسیدهای آمینه اگزوژن و پروتئین استفاده کرد.

استاد دانشکده زیست‌شناسی دانشگاه تهران درباره دیگر مزایای این مخمر Yarrowia lipolytica گفت: این مخمر به عنوان یک میکروارگانیسم ایمن، توانایی تبدیل سلنیت (یکی از شکل‌های سمی سلنیوم) به نانوذرات سلنیوم را داراست و به دلیل قابلیت تولید مولکول‌های زیستی مفید مانند پروتئین‌ها و لیپیدها، پوشش پایداری برای نانوذرات ایجاد می‌کند که در زیست‌پزشکی اهمیت دارد.

آموزگار در ادامه اظهار داشت: بررسی‌های آزمایشگاهی نشان داد که نانوذرات سلنیوم تولید شده به روش زیستی، دارای ساختاری کروی با اندازه حدود ۱۱۰ نانومتر هستند و در پوشش خود لایه‌ای از پروتئین‌ها و لیپیدها دارند. این پوشش به پایداری و همچنین بهبود خواص ضدمیکروبی و آنتی‌اکسیدانی نانوذرات کمک می‌کند.

استاد میکروبیولوژی دانشگاه تهران با ارزشمند خواندن این ویژگی، اظهار داشت: بسیاری از باکتری‌ها به مرور زمان نسبت به داروهای آنتی‌بیوتیکی رایج، مقاوم شده‌اند و مقابله با آن‌ها چالش‌برانگیز شده است. از سوی دیگر، تشکیل بیوفیلم توسط سویه‌های باکتریایی بیماری‌زا باعث ایجاد مشکلات متعدد شده و مقاومت باکتری‌ها را در برابر ترکیبات ضدمیکروبی مانند آنتی بیوتیک‌ها 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 آنتی‌اکسیدانی از خود نشان دادند که می‌تواند به کاهش آسیب‌های اکسیداتیو در بافت‌های بدن کمک کند.

وی با اعلام اینکه نانوذرات تولیدشده در غلظت‌های مؤثر، اثرات سمی چندانی بر سلول‌های انسانی نداشتند، خاطرنشان کرد: یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد 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 می‌تواند زمینه‌ساز استفاده از این نانوذرات در مقیاس وسیع‌تر و با حداقل خطرات محیط زیستی باشد. نانوذرات تولیدشده علاوه بر پایداری بالا و پوششی از مولکول‌های زیستی، می‌توانند عوامل ضدمیکروبی مؤثری در برابر پاتوژن‌های نگران‌کننده معرفی‌شده 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