اثرات ضدقارچ نانونقره

      به نام خدا

دانشگاه آزاد اسلامی-واحد علوم و تحقیقات تهران-دانشکده علوم پایه

موضوع:جستجو و بررسی ترکیبات نقره ضد قارچ  

(Search and review of anti-fungal silver compounds)

نویسنده: نادعلی رمضانی دانشجوی شیمی معدنی

«چکیده»

                                   « مقدمه»

 «  نقره یک فلز سفید وبراق؛ باقابلیت چکش خواری ورسانایی اندکی کمتر از طلاست.این فلزهدایت الکتریکی وگرمایی بالایی دارد. بیشترین ترکیبات نقره از نیترات نقره ساخته می شوند که خودش از نقره ی فلزی طی واکنش زیر تهیه می شود: 

   ».

    « کلمه silver  ریشه Anglo-Saxon دارداما نماد شیمیایی Ag ازکلمه لاتین argentum به معنای براق وصیقلی یا سفید( shiny or white) گرفته شده است. نقره به طور وسیع در سنگ های معدن سولفید به ویژه آرژنتیت( Argentite ) به صورت  یافت می شود. نقره ی خالص گاهی اوقات در نتیجه ی احیای شیمیایی این ترکیبات حاصل می شود در حالیکه مشهورترین نمک آن  است.»                                                                     

1-Kirk-Othmer,Concise Encyclopedia of Chemical Technology.A Wiley-Inter Science Puplication.John Wiley& Sons.Newyork,3^rd ed.c1978-c1984.page 1067

2-N.N.Greenwood & A.Earnshaw,”Chemistry of Elements”. Pergamon Press.1985.Chapter28,pages 1364&1365

« ترکیبات نقره می توانند اثرات زیانباری برای سلامتی انسان داشته باشند. تماس زیاد با نقره و ترکیبات آن به نظر می رسد فقط روی پوست اثر بگذارد. بیماریهای آرژیریا ( Argyria) و آرژیروسیس (Argyrosis  ) به طور آشکاردرمعالجات و کاردرمانی ها مشخص شده که درنتیجه تماس با نقره وترکیبات آن می باشند. این بیماریها به خاطر رسوب کردن کمپلکس های « نقره-پروتئین» در بدن ایجاد می شوندو قسمتهای تحت تاثیر قرارگرفته به رنگ خاکستری- آبی در می آیند. انباشته شدن تدریجی 1 تا 5 گرم نقره منجر به آرژیریای عمومی می شود.اداره سلامت  عمومی آمریکا میزان مجاز نقره درآب آشامیدنی را  50  اعلام نموده است».

« بیشترین نقره امروز به عنوان محصول فرعی در صنعت تغلیظ و ذوب فلزات غیرآهنی(Non-Ferrous ) نظیر مس، سرب و روی تولید می شود.حدود  نقره ی تولیدی در جواهرات ولوازم الکتریکی وآینه های نقره ای، همچنین در باتری های کادمیم- نقره و روی- نقره با ظرفیت بالا مصرف می شود و از سال 1826 تاکنون قسمت مهمی از آمالگام دندانپزشکی( ) می باشد.»

« یون نقره به خاط توانایی اش در تشکیل رسوب های نامحلول با بسیاری از یونها، برای اندازه گیری کمی و روشهای تجزیه ای کاربرد فراوانی دارد. باتریهای نوع اول (غیرقابل شارژ) شامل ترکیبات نقره اند که دروسایل الکترونیکی مینیاتوری استفاده می شوند. نقره وترکیبات نقره به طور وسیع به عنوان کاتالیست برای اکسایش، کاهش و واکنش های پلیمریزاسیون استفاده می شوند. یدید نقره تشکیل کریستال-یخ را آغاز می کند زیرا در فرم -کریستالی با کریستالهای یخی ایزومورف است.برای تصفیه هوا از باروری ابرها (Cloud Seeding ) با  استفاده می شود.بیشتر حمامهای آبکاری نقره از محلولهای بازی سیانید نقره استفاده می کنند. استفاده از آینه های نقره ای در نتیجه ی پوشش با انعکاس بسیار بالای آنهاست. نیترات نقره در داروسازی به شکل یک چسب شامل 1 تا 3 درصد کلرید نقره یا در محلولهایی با غلظتهای متفاوت استفاده می شود. یک کاربرددیگر استفاده از نیترات نقره 1%درچشمان نوزادان برای پیشگیری از التهاب عفونی ملتحمه ی چشم (Ophthalmia Neonatorum) می باشد. بزرگترین مصرف ترکیبات نقره درصنعت عکاسی است جائی که نیترات نقره ونمک هالید یک فلز قلیایی با یک هالید آمونیم تولید یک هالید نقره حساس به نورمی کند که مقدارآن می تواند 30تا40% از کل امولسیون باشد. عینک های فوتوکرومیک دارای کلرید نقره و مولیبدات نقره اند.» .

 

« روش کلاسیک برای شناسایی نقره، رسوب دادن آن به صورت کلرید نقره است. نقره در محلول بوسیله تیتراسیون(Titration) با تیوسیانات اندازه گیری می شود. به روش گراویمتری(وزن سنجی) بارسوب دادن نقره به صورت کلرید و سولفید یا 1و2و3-بنزوتری آزول نیز اندازه گیری می شود. نقره ی فلزی را می توان با عوامل کاهنده شیمیایی یا الکتروشیمیایی رسوب داد.کمپلکس رنگی دی اتیل دی تیو کاربامات نقره برای اندازه گیری اسپکتروفتومتری کمپلکس های نقره استفاده می شود.»

« 55 نوع ماده معدنی شامل نقره وجود داردو درحال حاضر کشورهای پرو، مکزیک و کانادا بیشترین تولید نقره درجهان را دارند.».

« نانو تکنولوژی عبارت است از دستکاری دقیق و کنترل شده ساختار اتمی یا مولکولی مواد در مقیاس نانو به منظور تهیه ریز ذراتی با خصوصیات نو ظهور و کاربرد‏های خاص. ذرات نانو عبارت است از ذرات اولیه‏ای که ابعاد آن‏ها کمتر از 100 نانومتر است (Donaldson et al., 2005). امروزه در دنیا، نانو تکنولوژی به عنوان پیشرفته ترین فناوری عصر حاضر توانسته در تمامی بخش‏ها و زوایای حیات انسانی، جانوری، گیاهی، زیست محیطی و صنعتی رخنه کرده و با نوآوری خود، وضعیت فعلی و آتی آنها را تحت تاثیر خود قرار دهد و همانند اختراعاتی همچون موتور بخار و اینترنت، استعداد و پتانسیل ایجاد تحولاتی بنیادی و اساسی را در دیگر فناوری‏ها و بخشهای مختلف علمی و صنعتی را دارا می‏باشد. این فناوری در طی دهه‏های گذشته پیشرفتهای چشمگیری داشته است از جمله آنها می‏توان به نانو الکترونیک، نانو انفورماتیک، نانو مکانیک و نانو مواد اشاره نمود و یکی از گسترده ترین بخش‏هایی که این فناوری به سرعت در زمینه آن در حال رشد و توسعه و پیشرفت می‏باشد، نانو مواد است. آنچه حیطه نانو مواد را برای محققان جالب ساخته در این حقیقت نهفته است که با کاهش ابعاد ماده در اندازه نانو‏متر، خواص فیزیکی و شیمیایی ماده تغییر یافته و واکنش پذیری و تاثیر گذاری آن بیشتر می‏شود. تاریخچه نانو ذرات نقره آیا طی هزاران سال گذشته، انسان از خواص و ویژگی‏های نقره اطلاع داشته است که از آن به عنوان فلزی ارزشمند و معتبر استفاده نموده است؟ با بررسی تاریخچه بکارگیری نقره توسط انسان، شواهد بسیار دال بر باورهای علمی یا اعتقادی انسان نسبت به فلز نقره موجود می‏باشد. در قدیم سلاطین و پادشاهان آب و خوراک خود را در ظروف نقره نگهداری و تناول می‏کردند، دولت‏ها داد و ستد تجاری خود را بوسیله سکه‏های نقره‏ای انجام می‏دادند، و تصاویر و نماد خود را بر روی این سکه‏ها ضرب می‏کردند، سربازان در میادین جنگ از سکه‏های نقره جهت پانسمان جراحت و زخم‏های خود استفاده می‏نمودند. مصریان در عصر باستان پس از شکافتن جمجمه فراعنه وبزرگان برای خروج بیماریها و روح شیاطین، برای جایگزین کردن استخوان جدا شده از فلز نقره استفاده می‏نمودند. در علم طب از گرد نقره جهت مداوای بعضی بیماریها استفاده می‏شد ودر اروپا قبل از کشف پنی‏سیلین از ترکیبات نقره بعنوان یک آنتی بیوتیک استفاده می‏شده است (Silver 2003). از سال 1884 محلول نیترات نقره 1 درصد به عنوان شستشو دهنده‏ی چشم به کارمی‏رفتند. ترکیبات نقره در جنگ جهانی اول به طور گسترده‏ای جهت ضدعفونی به کار رفتند و امروزه نیز این ترکیبات در درمان جراحات ناشی از سوختگی شدید کاربرد دارند (Nilda et al., 2009). حال در هزاره سوم و با استفاده از فناوری نانو، اهمیت و جایگاه این فلز در بخشهای مختلف زندگی بشر صد چندان گردیده و دور نیست که با استفاده از خواص و ویژگی‏های این فلز تحولات بنیادی و اساسی در بخشهای زیست محیطی، صنعتی، بهداشتی، کشاورزی و... ایجاد گردد. (Sondi 2004) ویژگی‏های منحصر به فرد نانو ذرات نقره: غیر مضر بودن و ایمن بودن آن برای انسان، دام، طیور، آبزیان، محیط زیست و دیگر موجودات زنده قابلیت خوراکی برای انسان ودیگر موجودات زنده قدرت بالای میکروب کشی، قارچ کشی، باکتری کشی و ویروس کشی ماندگاری طولانی بدون ایجاد سازگاری و مقاومت در میکروارگانیسم ها فعال بودن در pH مختلف مقاومت بالای حرارتی تا دمای 950 درجه سانتی گراد موثر بر میکروارگانیسم‏ها حتی در غلظت‏های پایین قابلیت امتزاج بالا با دیگر مواد افزایش پوشش دهی، چسبندگی و براق کنندگی موادی همچون رنگ ها و رزین ها افزایش استحکام مکانیکی پلیمر(www.nanosilver.com ). گستره کاربرد نانو ذرات نقره گستره کاربری فناوری نانو نقره برابر با گستره حضور و فعالیت میکروارگانیسم ها می‏باشد و به واسطه این گستردگی نمی‏توان تمامی آن‏ها را در این بخش نام برد که بخشی از آن ها به شرح ذیل می‏باشد. کشاورزی (دام، طیور، آبزیان، گل کاری، باغداری، تولیدات گلخانه‏ای، غلات و...) صنعت نفت و گاز (حفاری، استخراج، انتقال، پالایش، حمل و نقل و... ) پتروشیمی (تولید انواع پایه‏های پلیمری آنتی باکتریال) بخش‏های مختلف صنعت ( صنایع هوایی، اتومبیل‏سازی، دریایی، لوازم خانگی و ... ) پزشکی، دندانپزشکی و دارو سازی صنایع نظامی و پشتیبانی محیط زیست الیاف و منسوجات و آنچه که اندیشیده و ایده‏پردازی می‏گرد ( Lala et al., 2007, Sharma et al., 2008) روش‏های سنتز نانو ذرات تفاوت اصلی فناوری نانو با دیگر فناوری‏ها در مقیاس مواد و ساختار‏هایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار می‏گیرند. البته تنها کوچک بودن اندازه مد نظر نیست، بلکه زمانی که اندازه مواد در این مقیاس قرار می‏گیرد، خصوصیات ذاتی آن‏ها از جمله رنگ، استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و ... تغییر می‏یابد. در حقیقت اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری‏های دیگر به صورت قابل ارزیابی بیان نماییم، می‏توانیم وجود عناصر پایه را به عنوان یک معیار ذکر کنیم. عناصر پایه در حقیقت همان عناصر نانو مقیاسی هستند که خواص آن‏ها در حالت نانو مقیاس با خواص‏شان در مقیاس بزرگتر فرق می‏کند. بطور کلی چهار روش برای سنتز انواع نانو ذرات وجود دارد: 1-سنتز فاز بخار 2- الکتروشیمیایی 3- کاهش شیمیایی 4- سنتز توسط میکروارگانیسم(www.nanosilver.com). سنتز فاز بخار: سنتز فاز بخار ذرات، برای تولید نانو ذرات فلزی مناسب است به این صورت که مخلوط فاز بخار به طور دینامیکی ناپایدار است تا مواد در حد نانو تهیه شود، ذرات به صورت همگن هسته گذاری می‏کنند و بعد از یکبار مرحله هسته گذاری، بخار فوق اشباع باقی مانده به وسیله متراکم شدن و واکنش با ذرات باعث رشد ذره‏ها می‏شود، در این جا رشد ذره بیش از مرحله هسته گذاری اتفاق می‏افتد در ابتدا باید بخار فوق اشباع تشکیل داد به این صورت که یک جامد را حرارت می‏دهیم تا به صورت بخار در یک گاز پایه در آید، سپس با یک گاز سرد آن را مخلوط می‏کنیم تا دمای آن کاهش یابد بعد از این مرحله باید سیستم را خاموش کرد که با برداشتن منبع بخار فوق اشباع یا کاهش سنتتیکی واکنش انجام شود و از رشد ذرات جلوگیری شود. الکتروشیمیایی: برای تهیه نانو ذرات نقره و طلا از طریق روشهای الکتروشیمیایی نیز اقداماتی شده است که سایز ذرات با تنظیم شدت جریان تغییر می‏کند. در روشهای الکتروشیمیایی در تولید نانو ذرات اثرات پارامترهای گوناگون مثل دما، جنس کاتد، ولتاژ بالا، دانسیته جریان، زمان، نوع الکترولیت بر روی اندازه و ساختار ذرات بررسی شده است. یکی از روش‏های سنتز نانو ذرات فلزی طی روش الکتروشیمی الکتروپالس است، این روش بر پایه استفاده از الکتروشیمی پالسی و شیمی صوت است و به تجهیزات بالا احتیاج دارد. روشی برای جانشینی الکتروستاتیکی طلا روی سطح الکترود در الکتروشیمی و ایجاد باند بین طلا با تیول و دی سولفید‏ها گزارش شده است. رسوب گذاری الکتروشیمیایی بر پایه سولفات، کلرید، برمید و یدید نقره انجام می‏شود. در تمام موارد لایه ای از نقره تشکیل می‏شود. از جمله فواید روشهای الکتروشیمیایی برای تهیه نانو پودرها این است که به راحتی ایزوله و جدا می شوند و محصول فرعی حاصل از ماده کاهنده را هم تولید نمی‏کنند و بسیار انتخابی عمل می‏کنند. برای جلوگیری از جانشینی خود به خود روی سطح، پتانسیل را باید کنترل کرد. کاهش شیمیایی: سنتز نانو ذرات توسط کاهش شیمیایی در حضور یک پایدار کننده مثل سورفاکتانت‏ها و پلیمرها (مثل پلی وینیل پیرولیدین) بسیار معمول می‏باشد که می‏تواند اندازه ذرات را با تغییر دما، pH و کنترل هم زدن، تغییر داد. با وجود سهولت در این روش، معایبی نیز وجود دارد مثل زمان انجام واکنش که معمولاً بسیار طولانی است. مرحله مهم در طول تهیه نانو ذرات در ابعاد مورد نظر، کنترل رشد و جلوگیری از تجمع ذرات می‏باشد که به وسیله لیگاند‏ها، پلیمر‏ها و سورفاکتانت‏ها از رشد می‏توان جلوگیری کرد. کاهش یون نقره با یک کاهنده می‏تواند در دمای اتاق رخ دهد البته سرعت واکنش آنقدر کند است که تشکیل اجزای نقره ساعت‏ها طول می‏کشد. افزایش دمای واکنش منجر به زمان کمتر می‏شود و این تغییر مربوط به اختلاف پتانسیل بین اکسیداسیون حلال و کاهش گونه فلزی است. شیمی سبز بیوسنتز توسط باکتری، مخمر، قارچ ها و گیاهان: به منظور توسعه فن آوری سبز در سنتز مواد، این جنبه از فناوری نانو از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. تکامل پروتکل‏های منطقی برای سنتز نانو مواد فراسوی دامنه ترکیبات شیمیایی، سایز و پراکندگی یکنواخت یکی از موضوعات چالش برانگیز در نانو تکنولوژی امروز است. مطالعات اخیر در مورد استفاده از میکروارگانیسم‏ها در سنتز نانو‏‏ذرات زمینه را نسبتاً جدید و هیجان‏انگیز کرده و تحقیقات با پتانسیل قابل توجهی به پیش می رود. تولید شیمیایی نانو‏ذرات با چالش‏هایی که پیش رو دارد و هزینه بالا، مشکلات ارتقاء و در عین حال سازگار با محیط زیست در اولویت است، روشهای مختلفی برای تولید نانو ذرات از میکروارگانیسم‏ها وجود دارد (Huag et al.,2007h , Vigneshwaran et al., 2007). کمیت ذره یا کوانتوم در زیست فناوری نانواهمیت زیادی دارد و گیاهان منبع مناسبی برای تولید ذراتی با این ویژگی هستند یکی ازتحقیقات جالب در این مورد ساخت ذرات نانو توسط گیاهان زنده معمولی است. برای مثال? ریشه‏های یونجه توانایی جذب یون نقره از محیط آگار و انتقال آن‏ها به جوانه‏های گیاهان در حالت اکسیداسیون را دارند. در این جوانه‏زدن اتم‏های نقره خودشان منظم می‏شوند و به شکل ذرات نانو در می‏آیند. تحلیل‏های میکروسکوپی توسط میکروسکوپ‏های الکترونی نشان می‏دهد که تجمع اتم‏های نقره درون بافت گیاه به تشکیل ذرات نانو این فلز منجر می‏شود (Gardea-Torresdey et al., 2003). همانند قارچ‏ها، ساخت خارج سلولی ذرات نانو در گیاهان نیز مطرح است. برای مثال مواجه یون‏های نقره با برگ گل‏های شمعدانی باعث تشکیل ذرات نانو در سلول‏های این گیاهان شده است. این ذرات نانو بسیار پایدار هستند و به صورت بلورین در محلول حاصل وجود دارد (Shankar et al., 2003, Shankar et al., 2004). سنتز زیستی نانو‏ذرات نقره به وسیله کاهش محلولی از یون‏های   به وسیله عصاره حاصل از برگ شمعدانی ( Pelargonium graveolens) یکی از این روش‏هاست که تا کنون گزارش شده است (Shanka et al., 2003). در مقایسه با روش‏های قبلی در مورد سنتز نانوذرات نقره با استفاده از باکتری‏ها و قارچ‏ها، کاهش یون‏های به و سیله‏ی عصاره گیاهی، سریعتر رخ می‏دهد. در واقع مدت زمان برای کامل شدن واکنش کاهش یون‏های فلزی با استفاده از باکتری‏های و قارچ‏ها در محدوده‏ی 124-34 ساعت می‏باشد. در مقابل بیش از 90% واکنش انجام شده با استقاده از عصاره‏ی گیاه شمعدانی در حدود 9 ساعت تکمیل می‏شود. باید توجه داشت که در مقایسه با روش‏های شیمیایی زمان مورد نیاز برای کامل شدن واکنش باید کاهش پیدا کند. با این حال? کاهش یون‏های فلزی در محلول به آسانی رخ می‏دهد و نانو‏ذرات بسیار پایدار کریستالی نقره با تراکم بالا و در محدوده‏ی اندازه 40-16 نانومتر با میانگین اندازه‏ی در حدود 27 نانومتر بدست می‏آید. ساخت ذرات نانو آلیاژی طلا-نقره از احیاء هم‏زمان و رقابتی یون‏های نقره و طلایی ناشی می‏شود که در محلول وجود دارند. دانشمندان معتقدند که ترکیبات اصلی سازنده ذرات‏نانو در گیاهان، فلاونون‏ها و ترپن برگ‏ها است که هر دو در سطح مولکولی برای تشکیل ذرات‏نانو نقش دارند. درآزمایش‏های جدید با استفاده از عصاره میوه بلوط به عنوان عامل کاهنده، ذرات نانو طلا و نقره به صورت خارج سلولی ساخته شده است که ساخت سریع ذرات‏نانو با استفاده از عصاره برگ تمبر هندی، به عنوان عامل کاهنده، امکان‏پذیر است. مشابه این روند با به کار‏گیری عصاره برگ آلوئه ورا در ساخت ذرات سه وجهی نانو طلا و نقره انجام شده است. در این آزمایش‏‏ها با تغییر مقدار عصاره در محیط? ذرات طلای کروی و سه وجهی با اندازه نانو (5تا35 نانومتر) به دست آمده است (Chandra et al., 2006). برخی گیاهان توان بالایی برای تولید ذرات نانو دارند. اخیراً از عصاره برگ جوز هندی برای تولید ذرات نانو طلا و نقره استفاده شده است. ترکیبات پلی‏ال و هتروسیکلیک موجود در برگ این گیاه مسئول احیاء یون‏های نقره یا طلا و پایداری ذرات نانو تولید شده هستند (huang et al.,2007). مکانیسم اثر نانو ذرات نقره: مهار رشد باکتری، وابسته به غلظت نانو ذرات نقره می‏باشد، ودر غلظت بالا نانو‏ذرات اثر مهاری و بسیار خوبی بر باکتری داشته است. در مقایسه نانو ذرات نقره در محیط آبی، حتی در غلظت بالا تنها سبب تاخیر در رشد باکتری E.coli شده است. غلظت نانو ذرات اگر کم شود رشد باکتری از سر گرفته می‏شود. این پروسه کنترل‏کننده بوسیله اثر متقابل این مواد با مواد داخل سلولی است که تخریب سلول را درپی داشته است که سبب کواگولاسیون و حرکت از سیستم آبی می‏شود. مطالعه میکروسکوپی اسکنینگ نیز ترکیب متراکم و مرگ سلولی را نشان می‏دهد. قبلاٌ اثر میکروب کشی آنها در سیستم آبی محدود شده بود زیرا تثبیت کلوئیدی کم و پایینی داشتند (Sondi 2004) اثر سمیت نقره برای بیش از 60 سال مورد بررسی بوده است (Franke et al., 2001) و مکانیسم عملکرد نقره تا حدودی شناخته شده است (Rai et al., 2009). گروهی معتقد هستند که یون نقره توانایی همانند سازی DNA و فعال سازی پروتئینهای سلولی را از بین می‏برند در کل باند شدن یون نقره با عملکرد گروهی از پروتئین‏ها باعث دناتوره شدن پروتئین می‏شود (Spadaro et al., 1974). نقره فلزی است که از گذشته‏های دور خواص ضد میکروبی آن شناخته شده است. با کاهش اندازه ذرات این فلز به مقیاس نانو خواص آن به شدت افزایش می‏یابد. نانو‏ذرات نقره یون‏های Ag ساطع می‏کنند که با پیوند‏های- Hs دیواره میکروارگانیسم‏ها وارد واکنش شده و تولیدAgS- کرده و موجب مرگ‏ آن‏ها می‏شود. نانو‏ذرات نقره در محیط آزمایشگاهی اثرات ضد باکتریایی، ضد قارچی و ضد ویروسی دارند و می‏توانند بیش از 650 گونه میکروبی را از بین ببرند (Sondi 2004). یون نقره باعث آزاد سازی یون پتاسیم از غشاء و سیتوپلاسم باکتری می‏شود که با آنزیم‏های مهم و DNA باکتری پیوند برقرار می‏کند (Fuhrmann et al., 1968, Schreurs et al., 1982) زمانی که رشد باکتری مهار گردد یون نقره در دیواره سلولی ایجاد واکوئل و گرانول می‏نماید Brown et al 1976)). سلولهای مهاری تخریب و تقسیم شده و ارتباطات سلولی باکتری از بین می‏رود (Richard et al., 1984). همچنین اندازه باکتری و غشاء سیتوپلاسمی و ارتباطات سیتوپلاسمی و لایه‏های خارجی سلول غیر طبیعی می‏شود، در واقع یون نقره با اسید نوکلئیک می‏تواند اثر متقابل داشته باشد (Yakabe et al., 1980). ممکن است رادیکال های آزاد در فعالیت آنتی بیوتیکی نانو‏ذرات نقره درگیر شوند طبق گزارشات قبلی (Kim et al., 2007) که صفات و مکانیسم آن روشن نیست. اثر متقابل بین واکنش نوع اکسیژن با باکتری باعث مرگ آن می‏شود که در چندین مقاله به این موضوع اشاره شده است (Corinne et al., 2000). بر اساس این مطالعه DNA و میتوکندری باکتری تحت تاثیر ROS(reactive oxygen species )قرار گرفته است. برای مثال برخی از این فعالیت‏های ضد ویروسی و باکتریایی نشان داده شده است. محصولات ROS شامل سوپراکسید آنیون و رادیکال هیدروکسیل و اکسیژن تکی است که همگی تخریب کننده سلول می‏باشند. در فعالیت لاکتات دهیدروژناز (LDH) باکتری، آنهایی که در مجاورت نانو‏ذرات نقره بودند این فعالیت نسبت به گروه کنترل بطور قابل ملاحظه‏ای کمتر بود. پس نانو‏ذرات نقره روی زنجیره تنفسی باکتری (لاکتات دهیدروژناز) اثر دارد. در E.coli این زنجیره با نانو ذرات نقره مهار می‏شود. در اثر نانو‏ذرات نقره رشد و تکثیر باکتری مهار، مورفولوژی تغییر و سیستم ROS فعال و لاکتات دهیدروژناز غیر فعال و تراوش پروتئین بیشتر و رشد و تکثیر باکتری مهار می‏گردد (Kim et al., 2011). همراهی آنتی بیوتیک‏ها با نانوذرات نقره اثر همیاری دارند. آنتی بیوتیک‏ها با گروه‏های آمیدو و هیدروکسی واکنش داده و راه را برای اثر نانوذرات به عنوان شلات کننده هموار می‏سازد. آمپی‏سیلین باعث لیز دیواره شده و اثر متقابل با نانو‏ذرات نقره نیز اثر را دو چندان کرده و نانو ذرات نقره روی دیواره و پیچش DNA اثر منفی می‏گذارد. اثر کانامایسین و کلرامفنیکل و اریترومایسین کمتر از آمپی‏سیلین بوده است، اما باز به نسبت استفاده آن به تنهایی، در همراهی با نانو‏ذرات نقره بهتر بوده است (Fayaz et al., 2010). هر چند گزارشاتی در مورد اشکال نانو‏ذرات نقره بصورت مثلثی و اسپیرال شده است اما در مقایسه با شکل میله‏ای اثرات ضد باکتریایی بیشتری دارد (Pal et al., 2007). همچنین با تغییر در نوع باکتری اثرات نانو‏ذرات نقره تغییر نموده است (Kim et al., 2007). گزارش شده که یون نقره با اثر روی فسفو‏ریلاسیون اکسیداتیو از زنجیره تنفسی و ایجاد کلاپس در نیرو محرکه پروتون در غشاء سیتوپلاسمی اثر آنتی‏باکتریال دارد (Holt et al., 2005).»                                                                         

 

*در ادامه برای آشنایی بیشتربا قارچ ها،ازسایت رشد(مرجع5) ویژگی های آنهارا به طور خلاصه تقدیم می کنم:                

                         « قارچ شناسی به معنای Mycology می‌باشد. این واژه توسط پیرآنتونیو میچلی در قرن 18 پیشنهاد شده

است. قارچها موجوداتی هستند فاقد کلروفیل و تولید اسپور می‌نمایند. ساختمان سلولی یوکاریوتیک داشته

دارای هسته (به تعداد یک عدد یا بیشتر) می‌باشد. هسته‌ها ممکن است هاپلوئید یا دیپلوئید باشند.

سلولهای قارچی دارای دیواره سلولی‌اند. قارچها برخلاف گیاهان عالی فاقد اندامهایی نظیر ریشه ، ساقه ،

3- فروغ یوسف زایی .پایان نامه کارشناسی ارشد-وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه ارومیه - دانشکده علوم پایه . 1392 .

 

 

برگ و سیستم آوندی می‌باشند. پیکره قارچها ممکن است تک سلولی یا پرسلولی باشند. پیکره قارچها از

رشته‌های متعددی به نام ریسه یا هیف تشکیل می‌یابد. تولید مثل در آنها به طریق جنسی یا غیر جنسی

می‌باشد که تکثیر غیر جنسی رایج‌تر است.

مشخصات عمومی قارچها

.1 یوکاریوتیک هستند.

.2 فاقد کلروفیل و آوند هستند.

.3 دارای دیواره سلولی‌اند.

.4 تکثیر از طریق جنسی و غیرجنسی صورت می‌گیرد.

.5 پیکره قارچ تک‌سلولی یا پرسلولی می‌باشد.

.6 قارچها از طریق پدیده جذب ، مواد غذایی خود را بدست می‌آورند در حالی که گیاهان از طریق فتوسنتز

و جانوران از طریق بلع این مواد را تهیه می‌کنند.

.7 قارچها فاقد تحرکند که این تفاوت آنها را با جانوران و تشابه آنها را با گیاهان نشان می‌دهد. از حرکات

جزئی قارچها می‌توان به حرکت قارچهای آمیبی شکل اشاره کرد که با ایجاد پاهای کاذب روی ماده غذایی

جابجا می‌شوند. اسپورهای قارچها دارای تاژک می‌باشند که موجب جابجایی آنها می‌شود. همچنین حرکت

سیتوپلاسمی درون سلولی نیز نوعی حرکت محسوب می‌گردد.

ساختمان شیمیایی سلولی در قارچها

درصد بیشتری از وزن سلولهای قارچی را آب تشکیل می‌دهد مخصوصا در سلولهای جوان 90 درصد وزن

تازه میسیلیوم را آب تشکیل می‌دهد. اسپورها نیز دارای درصد بالایی از آب می‌باشند کربن 40 - 44 درصد ،

ترکیبات معدنی 2 - 5 درصد ، فسفر ، پتاسیم ، سیلیس و آلومینیوم در ردیف ترکیبات معدنی‌اند. ترکیبات

ازته 2 - 7 درصد که پروتئینها ، اسیدهای نوکلئیک و اوره را شامل می‌شوند. قسمت اعظم کربنی که قارچها

می‌گیرند به صرف ساخت دیواره سلولی می‌رسد.

دیواره در قارچها حاوی درصد زیادی کیتین می‌باشد. در بررسیهای انجام گرفته روی 25 قارچ میزان کیتین

متغیر و بین 2.6 تا 26.2 درصد وزن خشک قارچ گزارش شده است. قارچهای تک سلولی نظیر مخمرها

مقدار کمی کیتین تولید می‌کنند. ماده اصلی دیواره قارچها گلوکان و مانّان می‌باشد. همچنین سلولز ، لیگنین

، کالوز و کیتوزان نیز از دیگر مواد تشکیل دهنده دیواره سلولی قارچها می‌باشد. انواعی از هترو پلی

ساکاریدها ، پروتئینها ، چربیها و مواد معدنی نیز ممکن است وجود داشته باشند. Mg و Ca از مواد معدنی

رایج در ساختمان دیواره سلولی است.

نحوه زندگی قارچها

قارچها به حالت ساپروفیت روی مواد در حال پوسیدن و یا در فرم انگل یا پارازیت روی سایر موجودات زنده

زندگی می‌کنند. موجودی که مورد حمله قارچ قرار می‌گیرد host یا میزبان نامیده می‌شود. قارچها از نظر

تامین مواد غذایی با گیاهان تفاوت دارند. و به تنهایی قادر به ساختن مواد غذایی مورد نیاز خود نمی‌باشند.

اگر مواد قندی از قبیل گلوکز ، ساکاروز و مالتوز در اختیار قارچها قرار گیرد با استفاده از تر کیبات آلی

می‌توانند پروتئینهای مورد نیاز خویش را بسازند. تیامین و بیوتین از ویتامینهای مورد نیاز قارچها می‌باشند.

قارچها در درجه حرارت 0 تا 30 درجه سانتیگراد می‌توانند زندگی کنند. درجه حرارت مناسب برای قارچها

20 تا 30 درجه می‌باشد. PH مناسب برای رشد قارچها PH = 6 است ولی دامنه PH از 2 - 12 متغیر

است.

سیتولوژی قارچها

دیواره سلولی در قارچها وجود دارد. هسته‌ها کوچک و قابل رویت با میکروسکوپ نوری می‌باشند. غشای

هسته دو لایه بوده و حاوی منافذی است. به هنگام تقسیم میتوز ، غشای هسته ناپدید نمی‌گردد هستکها نیز

به هنگام تقسیم باقی می‌مانند. ولی در هنگام تقسیم میوز غشای هسته و هستکها ناپدید می‌گردند. شبکه

آندوپلاسمی در قارچها نیز از دو غشای موازی هم تشکیل می‌یابد.

شبکه آندوپلاسمی در سلولهای جوان مشخصا دیده می‌شوند ولی در سلولهای مسن‌تر جزئی و کم بوده و یا

ممکن است قابل رویت نباشد. ریبوزومها نیز وجود داشته و پراکنده در سیتوپلاسم سلولی می‌باشند. در

سلولهای قارچی میتوکندری هم یافت می‌شود. دستگاه گلژی نیز وجود داشته و از واحدهای دیکتیوزومی

تشکیل می‌یابد. واکوئلها در سلولهای جوان به تعداد زیاد و در سلولهای مسن‌تر به تعداد کم ولی اندازه

بزرگتر دیده می‌شود. مواد ذخیره‌ای در سلولهای قارچی عمدتا در فرم گلیکوژن و چربی می‌باشد.

ریخت شناسی قارچها

در قارچهایی که تک سلولی‌اند پیکره قارچ از یک سلول تشکیل می‌یابد یا ممکن است پیکره قارچ به صورت

پلاسمودیوم باشد. پلاسمودیوم یک توده سیتوپلاسمی چند هسته‌ای و فاقد دیواره سلولی است. در غالب

قارچها اندام رویشی از ساختمان لوله‌ای به نام هیف و یا ریسه تشکیل شده است. هیفها شفاف و

میکروسکوپی‌اند و قطر آنها متغیر است. هیفها در جهات مختلف رشد می‌یابند. رشد اصلی هیف از بخش

انتهایی آن انجام می‌گیرد. به مجموعه هیفها میسیلیوم اطلاق می‌گردد. دیواره عرضی در هیفهای دیواره‌دار

وجود داشته به نام سپتوم نامیده می‌شود. دو نوع دیواره عرضی ممکن است در ساختمان هیفهای دیواره‌دار

قابل تشخیص است.

* دیواره اولیه یا اصلی :

که این دیواره همزمان با تقسیم سلولی تشکیل می‌گردد.

* دیواره نابجا :

که به تقسیم سلولی مربوط نبوده ممکن است در محل آسیب دیدگی برای ترمیم ایجاد گردد یا برای جدا

ساختن بخش مسن هیف از بخش جوان تشکیل گردد یا دیواره‌ای که برای تشکیل اندام‌های زایشی بوجود

می‌آید. هیفها ممکن است دیواره‌دار باشند Septatehypha یا بدون دیواره عرضی Septatehypha  None

که در هیفهای دیواره در دیواره ممکن است شدیدا متخلخل باشد در فرم پلاسمودسما و یا ممکن است

ناقص تشکیل شود.

ساختمان رویشی در قارچها

ساختمان رویشی یا پیکره قارچها به نام تال (Tallus) نامیده می‌شود در اغلب قارچها تال مجموعه‌ای از

هیفها یا ساختمان میسیلیومی است. هیفها وقتی در هم تنیده می‌شوند بافتی را ایجاد می‌کنند که به نام

پلکتانشیم نامیده می‌شود.

انواع ساختمان رویشی

.1 پروزئانشیم :

از هیفهای موازی‌ هم تشکیل می‌یابد و بافت همبند سستی را بوجود می‌آورد.

.2 پسودو پارانشیم :

بافتی است که در ‌آن طول و عرض هیفها یکی شده و ساختمان شبه پارانشیمی تشکیل می‌گردد که خیلی

شبیه پارانشیم گیاهان عالی است.

.3 استروما :

ساختمان تشک مانند داشته با ساختار پروزئانشیمی که درون یا بر سطح آن ساختمان زایشی تشکیل

می‌گردد.

.4 اسکلروتیوم :

ساختمان دیگری است با بافت پسودو پارانشیمی که در شرایط نامساعد تشکیل می‌گردد و پس از مساعد

شدن شرایط می‌تواند جوانه زده و مجددا رشد کند.

.5 ریزومورف :

ساختمان دیگری است که در شرایط نامساعد تشکیل و در قارچهای بازیدیومیستی دیده می‌شود. از

دستجات بلند و موازی هیف تشکیل می‌گردد. بخش انتهایی ریزومورف حالت مریستمی دارد. هیفهای لایه

بیرونی از نظر دیواره سلولی و محتوای درون سلولی تغییراتی پیدا کرده و کدرتر می‌شوند. ریزومورف نیز با

مساعد شدن شرایط می‌تواند مجددا رشد نماید.

روشهای اخذ غذا در قارچها

* قارچهای پروتوتروف :

قارچهای پروتروف قارچهایی هستند که با استفاده از ترکیبات آلی موجود در ویتامینهای مورد نیاز خویش را

سنتز می‌کنند.

* قارچهای اگزوتروف :

قارچهای اگزوتروف نیازمند ویتامینهای از قبل سنتز شده می‌باشند که باید در اختیار آنها قرار گیرد.

* قارچهای ساپروفیت :

این قارچها روی مواد در حال پوسیدن زندگی می‌کنند. هیف مستقیما با مواد غذایی تماس حاصل می‌کند و

پس از تجزیه مواد غذایی از راه انتشار این مواد را جذب می‌نماید. میسیلیوم قارچهای انگل برای تامین مواد

غذایی مورد نیاز یا بر روی موجود میزبان می‌روید یا آنکه وارد نسج می‌گردد. قارچهای انگلی درون سلولی

مستقیما مواد غذایی داخل سلول را از طریق دیفوزیون جذب می‌کند. قارچهایی که زندگی بین سلولی

دارند، تشکیل اندامهای مکنده می‌دهند.

عوامل جذب غذا در قارچها

* تشکیل مستوریوم.

* تشکیل آپرسوریوم.

* تشکیل ریزوئیدها.

* تشکیل اندامهای شکارگر

* تشکیل هیفوپودیوم.

 

: http://daneshnameh.roshd.ir                                                                                                                 (4

 

دو حالت کلی ازسایتهایی ازسلول قارچ که توسط عوامل ضدقارچ عمومی ، موردحمله قرارمی گیرد، درشکل زیر آمده است:

                               Figure 76-2Generalized fungal cell depicting the sites of action of the common antifungal agents

در این قسمت فرمول برخی از ضدقارچ های رایج دنیای پزشکی(مولکولهای آلی) را می بینیم که در کتاب میکروبیولوژی پزشکیBaron (مرجع4 ) آمده است.

 

 

 

 

 

 

 

5)Medical Microbiology. 4th edition. Baron S, editor. Galveston (TX): University of Texas Medical Branch at Galveston; 1996. Chapter 76Antifungal Agents Dennis M. Dixon and Thomas J. Walsh.

 

پژوهش های انجام شده از ترکیبات نقره ضدقارچ:

« نانو ذرات نقره ی بیوسنتز شده در عصاره گیاهان چای کوهی و خلر خاصیت ضد قارچی بر روی دو قارچ Dothiorella Sarmentorma & Spencermatinsia Vticola دارند.».

« نانو ذرات نقره همچنین بر قارچهای Aspergillus & Penicillum بسیار موثر بوده است.».

تاثیر نانو ذرات نقره ومس بردو باکتری Escherichia Coli & Staphylococcus Aureus ودوقارچ Aspergillus Flavus & Penicillium Chrysogenum بررسی شده ومشخص شده که ممانعت از رشد نانو ذرات نقره نسبت به نانو ذرات مس به ویژه بر قارچ ها بیشتر بوده است.»                                                                                                                              

« نانو ذرات نقره بازدارندگی رشد 97 درصدی برای قارچ A.Solani داشته است .»                   

« مکانیسم تاثیر ضد باکتری، ضد قارچ وضد ویروسی نانو نقره بررسی و تحقیق شده است ومشخص شده که یون نقره باعث آزاد سازی یون پتاسیم از غشاء و سیتوپلاسم باکتری می‏شود که با آنزیم‏های مهم و DNA باکتری پیوند برقرار می‏کند.»           «کاربرد نانو ذرات نقره در کاهش عفونت های قارچی تخم ماهی قزل آلای رنگین کمان»  و همچنین« تاثیر نانو سیلور در مبارزه با قارچ بیماری زای Fusarium Culmorum در بذر و گیاه گندم اثبات شده است.»                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) Kirk-Othmer,Concise Encyclopedia of Chemical Technology.A Wiley-Inter Science Puplication.John Wiley& Sons.Newyork,3^rd ed.c1978-c1984.page 1067

2)N.N.Greenwood & A.Earnshaw,”Chemistry of Elements”. Pergamon Press.1985.Chapter28,pages 1364&1365

3)فروغ یوسف زایی .پایان نامه کارشناسی ارشد-وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه ارومیه - دانشکده علوم پایه .1392-                                                                                       

  4):http://daneshnameh.roshd.ir                                                                                                              

                                                                                                                      5)Microbiology. 4th edition. Baron S, editor. Galveston (TX): University of Texas Medical Branch at Galveston; 1996. Chapter 76Antifungal Agents Dennis M. Dixon and Thomas J. Walsh.

6) زهرا عزیزی.پیان نامه کارشناسی ارشد-دانشگاه شهید باهنر کرمان- دانشکده کشاورزی-1393

7) فروغ یوسف زایی.پایان نامه کارشناسی ارشد- دانشگاه ارومیه- دانشکده علوم پایه-1392

8)اعظم جعفری امام-پایان نامه کارشناسی ارشد- دانشگاه ارومیه- دانشکده علوم پایه-1392

9) سمیه صادقی -پایان نامه کارشناسی ارشد- دانشگاه لرستان- دانشکده علوم پایه-1393

10) ملوک راشدی --پایان نامه کارشناسی ارشد- دانشگاه فردوسی مشهد- دانشکده علوم پایه-1391

11) سید علی جوهری -پایان نامه کارشناسی دکترای تخصصی- دانشگاه تربیت مدرس تهران- دانشکده منابع طبیعی-1390

12) ثمینه معتمدی  -پایان نامه کارشناسی ارشد- دانشگاه شهید چمران اهواز- دانشکده کشاورزی-1392

 

4)The targeted antibacterial and antifungal properties of magnetic nanocomposite of iron oxide and silver nanoparticles

R Prucek, J Tuček, M Kilianová, A Panáček, L Kvítek… - Biomaterials, 2011 – Elsevier

 

5)Colloidal silver solutions with antimicrobial properties

A Petica, S Gavriliu, M Lungu, N Buruntea… - Materials Science and …, 2008 – Elsevier

 

6)Development of antibacterial and antifungal silver-coated polyurethane foams as air filtration units for the prevention of respiratory diseases

F. Paladini, I. R. Cooper, and M. Pollini

Journal of Applied Microbiology Dec 2013, n/a-n/a

7)Synthesis and Structure of a Water-Soluble Hexanuclear Silver(I) Nicotinate Cluster Comprised of a “Cyclohexane-Chair”-Type of Framework, Showing Effective Antibacterial and Antifungal Activities:  Use of “Sparse Matrix” Techniques for Growing Crystals of Water-Soluble Inorganic Complexes

Irina Tsyba , Becky Bun-kit Mui , Robert Bau ,* Ryusuke Noguchi , and Kenji Nomiya *

Department of Chemistry, University of Southern California, Los Angeles, California 90089, and the Department of Materials Science, Kanagawa University, Hiratsuka 259-1293, Japan

Inorg. Chem., 2003, 42 (24), pp 8028–8032

 

8)Synthesis and Characterization of Water-Soluble Silver(I) Complexes with l-Histidine (H₂his) and (S)-(−)-2-Pyrrolidone-5-carboxylic Acid (H₂pyrrld) Showing a Wide Spectrum of Effective Antibacterial and AntifungalActivities. Crystal Structures of Chiral Helical Polymers [Ag(Hhis)]_n and {[Ag(Hpyrrld)]₂}_n in the Solid State

Kenji Nomiya, Satoshi Takahashi, Ryusuke Noguchi, Satomi Nemoto,Toshio Takayama, and Munehiro Oda

Inorg. Chem., 2000, 39 (15), pp 3301–3311

Publication Date (Web): June 28, 2000

 

9)Syntheses, Structures, and Antimicrobial Activity of New Remarkably Light-Stable and Water-Soluble Tris(pyrazolyl)methanesulfonate Silver(I) Derivatives of N-Methyl-1,3,5-triaza-7-phosphaadamantane Salt - [mPTA]BF₄

Piotr Smoleński, Claudio Pettinari, Fabio Marchetti, M. Fátima C. Guedes da Silva, Giulio Lupidi, Gretta Veronica Badillo Patzmay, DezemonaPetrelli, Luca A. Vitali, and Armando J. L. Pombeiro

Inorg. Chem., 2015, 54 (2), pp 434–440

Publication Date (Web): December 22, 2014

 

10)Aliphatic Dicarboxylate Directed Assembly of Silver(I) 1,3,5-Triaza-7-phosphaadamantane Coordination Networks: Topological Versatility and Antimicrobial Activity

Sabina W. Jaros, M. Fátima C. Guedes da Silva, Magdalena Florek, M. Conceição Oliveira, Piotr Smoleński, Armando J. L. Pombeiro, andAlexander M. Kirillov

Crystal Growth & Design, 2014, 14 (11), pp 5408–5417

Publication Date (Web): September 9, 2014