Введение 3
1 Обзор литературы 7
1.1 Наносеребро и его антисептические свойства 7
1.2 Фунгицидный эффект наносеребра 10
1.3 Антибактериальный эффект наносеребра 11
2 Материалы и методы исследования 14
2.1 Получение коллоидного раствора серебра 14
2.1.1 Преимущества боргидридного метода 14
2.1.2 Методика получения наночастиц серебра боргидридным
методом 16
2.2 Используемые для исследования материалы 17
2.2.1 Характеристика микроорганизмов 17
2.2.2 Характеристика питательных сред и коллоидных растворов.... 20
2.3 Метод посева на плотные питательные среды 22
3 Полученные результаты 24
3.1 Выявление фунгицидного эффекта 24
3.2 Выявление антибактериального эффекта 27
Заключение 38
Список использованных источников 3
Известно, что серебро и его соединения вызывали интерес ученых много веков назад: оно издревле активно применялось в медицине в качестве дезинфицирующих агентов. В научной литературе упоминаются способы обеззараживания воды с помощью серебра, которое
осуществлялось путем погружения в воду раскаленного металла либо путем длительного контакта воды с этим металлом [Just, Szniolis, 1936].
В основном упоминается использование серебра в металлическом виде. Однако, использование ионов нитрата серебра (AgNO3, ляписа) также получило свою популярность. В медицине ляпис («адский камень») применяют основываясь на его антисептическом и прижигающем действии [Щербаков, 2016, с. 47].
Советские ученые собрали огромную базу по способам и сферам применения растворов серебра, особенно о его использовании в медицине: использование электрохимической "серебряной воды" в медицине СССР практиковалось при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, язвенных болезнях органов и холециститах [Черкасский, 1961, с. 439]. В Соединенных Штатах Америки в 1920-х годах было одобрено использование серебра и его соединений для лечения дерматологических заболеваний: экзем, дерматитов, псориазов, открытых ран и даже ожогов разных степеней. В 1961 году был предложен новый метод получения серебряной пудры (на лабилине) для лечения поверхностных открытых ран и других поражений и задолеваний кожи, который долгое время пользовался популярностью [Schmidt, 1961,
с. 45].
Антимикробные свойства наночастиц серебра применяются в настоящее время в различных областях прикладной науки. В последнее десятилетие много пишут о применении наносеребра в качестве антисептического вещества: наночастицы серебра используются в качестве стерилизующего агента в медицине, текстильной, косметической и лакокрасочной промышленности и др. Частицы коллоидного серебра обладают высокой реакционной способностью за счет сферической формы и малых размеров (размеры в пределах 7±3 нм), а также являются стабильными в растворах в течение нескольких лет. Помимо этого, выбор материалов на основе наносеребра обусловлен нелетучестью частиц не только в обычных условиях, но даже при сгорании, и эффективностью действия растворов даже при низких концентрациях. Помимо этого, интерес к серебру вызван также его иммуномодулирующими свойствами, которые способны значительно повышать специфический иммунный ответ организма во время его ослабления.
Широко известны бактерицидные и бактериостатические свойства наносеребра. Имеются сведения о способности частиц коллоидного серебра предотвращать рост оппортунистических грибов-микромицетов в составе больничной микрофлоры. Это позволяет предположить, что наночастицы серебра могут ингибировать рост или некоторые особенности развития микроскопических грибов - агентов различных биоповреждений, таких как деревоокрашивающие грибы, которые широко представлены в лесных экосистемах бореальной зоны. В настоящее время заготовленную древесину защищают от гниения, горения и грибных окрасок с помощью сушки и пропитки антисептиками. Проблема состоит в том, что препараты, используемые для обработки древесины, токсичны за счет содержания соединений металлов, хлора, фтора, концентрированных кислот и оказывают раздражающее действие на кожу и слизистые человека. Наносеребро, являясь фунгицидом, предупреждает грибковые заболевания растений и их широкое распространение на хозяйственные культуры [Дмитриева, 2009, с. 50].
Среди всех металлов ионы серебра обладают наиболее сильным выраженным антибактериальным действием на микроорганизмы. Они проявляют достаточно высокую антисептическую активность как к аэробным, так и к анаэробным бактериям, а так же к антибиотикоустойчивым штаммам [Букина, Сергеева, 2012]. Чувствительность микроорганизмов к нано-частицам может зависеть также от степени их патогенности. Это объясняет возрастающий интерес ученых к растворам наночастиц серебра как к антисептическому агенту. Они способны воздействовать более чем на 500 штаммов бактерий.
Актуальность: с развитием нанотехнологий появляется большое количество наноматериалов с уникальными свойствами, открывая широкий спектр приложений и исследовательских возможностей. Несмотря на известные антимикробные свойства наночастиц серебра (НС), НС, полученные новыми методами, могут иметь высокую химическую реактивность, и, как следствие, высокую биологическую активность.
Также воздействие коллоидного серебра на микроскопические грибы, являющиеся эукариотами, недостаточно изучено, хотя представляет большой интерес для исследователей.
Активно продолжаются исследования воздействия наносеребра на патогенные и непатогенные бактерии. К тому же сейчас наиболее активно ведется поиск новых антимикробных средств, которые при всей эффективности являлись бы максимально безопасными для человека и животных. Эту проблему можно связать с проблемой антибиотикорезистентности. Устойчивые штаммы микроорганизмов труднее лечить, требуются альтернативные методы и средства, исключающие увеличение дозировок действующих веществ или повышение токсичности препаратов. Поэтому изучение свойств наносеребра является перспективным направлением исследовательской деятельности.
Цель работы: оценить антимикробную активность растворов, содержащих наночастицы серебра, полученные методом восстановления боргидридом.
Названная цель обусловила следующие задачи исследования:
1. Оценить антимикробные свойства растворов, содержащих наночастицы серебра, полученные боргидридным методом, в отношении микроскопических грибов, типичных штаммов бактерий, выделенных из окружающей среды и ризосферы семян пшеницы, и санитарнопоказательных микроорганизмов.
2. Выявить микроорганизмы, наиболее чувствительные/устойчивые к наночастицам серебра, полученным боргидридным методом.
1. Все исследуемые растворы в различной степени оказали фунгицидное действие. Концентрация NaBH4 и стабилизаторов не влияет на степень фунгицидности растворов. Гриб Alternaria tenuis показал наименьшую устойчивость к растворам наносеребра. Причиной этому может являться отсутствие у него настоящего плодового тела и другие морфологические особенности строения и протекания биохимических процессов в клетках организма.
2. Наименьшее антибактериальное действие оказал раствор 3.
3. Абзац текста изъят в связи с авторскими правами.
4. Штаммы Micrococcus luteus оказались более чувствительны к наночастицам серебра, чем бактерии рода Bacillus. Возможно, это связано с тем, что бактерии рода Bacillus способны образовывать споры, которые служат для перенесения тяжелых условий окружающей среды. Бактерии рода Micrococcus же не являются спорообразующими.
5. В отношении санитарно-показательных видов (S. aureus и E. coli) необходимо подбирать концентрации стабилизатора и NaBH4 в растворе для достижения наибольшей эффективности.
