Biopolym. Cell. 2026; 42(2):110-120.
https://doi.org/10.7124/bc.000B3B
Молекулярна та клітинна біотехнології
Вплив біогенних AgNPs на життездатність та адгезивні властивості бактерій
1, 2Федько М. М., 1Гусейнова К. Е., 1Потупа В. Ю., 3Шкотова Л. В., 1Волошина І. М.
  1. Київський національний університет технологій та дизайну
    вул. Мала Шияновська, 2, Київ, Україна, 01011
  2. ТОВ ФАРМХІМ
    вул. Індустріальна, 1, Шостка, Сумська область, Україна, 41100
  3. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03143

Abstract

Мета. Показати ефективність впливу наночасток срібла (AgNPs) отриманих зеленим синтезом за допомогою L. acidophilus УКМ В-2691 на метаболічну активність та адгезивні властивості грам-позитивних і грам-негативних бактерій. Методи. Для оцінки біологічної активності біогенних AgNPs як тест-культури було використано грам-позитивні штами (Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus subtilis ATCC 6633) та грам-негативні штами (Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa PA01) у діапазоні концентрацій наночастинок 0,01—10 мМ. Результати. Показано кореляцію між зниженням метаболітичної активності та блокуванням адгезії. Особлива увага приділялася виявленому ефекту значного пригнічення адгезії при сублетальних концентраціях наночастинок, де бактерії зберігають високий рівень метаболічної активності, але втрачають здатність колонізувати поверхні. Виявлено, що грам-позитивні тест-культури виявляють вищу чутливість до впливу AgNPs у діапазоні концентрацій 0,01—10 мМ порівняно з грам-негативними штамами. Отримані результати показують здатність біогенних AgNPs інгібувати ранні етапи метаболічної активності бактерій та суттєвого знижувати їх адгезивні властивості, що призводить до блокування формування зрілих біоплівок. Висновки. Отримані результати відкривають перспективи для розробки антимікробних засобів нового покоління з високою біосумісністю.
Keywords: наносрібло, адгезія, антибактеріальні властивості, бактерії
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Eker F, Duman H, Akdaşçi E, Bolat E, Sarıtaş S, Karav S, Witkowska AM. A Comprehensive Review of Nanoparticles: From Classification to Application and Toxicity. Molecules. 2024; 29(15):3482.
[2] Dhaka A, Mali SC, Sharma S, Trivedi R. A review on biological synthesis of silver nanoparticles and their potential applications. Results Chem. 2023; 6:101108.
[3] Bruna T, Maldonado-Bravo F, Jara P, Caro N. Silver Nanoparticles and Their Antibacterial Applications. Int J Mol Sci. 2021; 22(13):7202.
[4] Saeb AT, Alshammari AS, Al-Brahim H, Al-Rubeaan KA. Production of silver nanoparticles with strong and stable antimicrobial activity against highly pathogenic and multidrug resistant bacteria. Sci World J. 2014; 2014:704708.
[5] Zhang XF, Liu ZG, Shen W, Gurunathan S. Silver Nanoparticles: Synthesis, Characterization, Properties, Applications, and Therapeutic Approaches. Int J Mol Sci. 2016; 17(9):1534.
[6] Crisan MC, Pandrea SL, Matros L, Mocan T, Mocan L. In vitro antimicrobial activity of silver nanoparticles against selected Gram-negative and Gram-positive pathogens. Med Pharm Rep. 2024; 97(3):280-97.
[7] Duman H, Eker F, Akdaşçi E, Witkowska AM, Bechelany M, Karav S. Silver Nanoparticles: A Comprehensive Review of Synthesis Methods and Chemical and Physical Properties. Nanomaterials (Basel). 2024; 14(18):1527.
[8] Wypij M, Jędrzejewski T, Ostrowski M, Trzcińska J, Rai M, Golińska P. Biogenic Silver Nanoparticles: Assessment of Their Cytotoxicity, Genotoxicity and Study of Capping Proteins. Molecules. 2020; 25(13):3022.
[9] Palau M, Muñoz E, Gusta MF, Larrosa N, Gomis X, Gilabert J, Almirante B, Puntes V, Texidó R, Gavaldà J. In Vitro Antibacterial Activity of Silver Nanoparticles Conjugated with Amikacin and Combined with Hyperthermia against Drug-Resistant and Biofilm-Producing Strains. Microbiol Spectr. 2023; 11(3):e0028023.
[10] Casals E, Gusta MF, Bastus N, Rello J, Puntes V. Silver Nanoparticles and Antibiotics: A Promising Synergistic Approach to Multidrug-Resistant Infections. Microorganisms. 2025; 13(4):952.
[11] Qamer S, Romli MH, Che-Hamzah F, Misni N, Joseph NMS, Al-Haj NA, Amin-Nordin S. Systematic Review on Biosynthesis of Silver Nanoparticles and Antibacterial Activities: Application and Theoretical Perspectives. Molecules. 2021; 26(16):5057.
[12] Chen J, Li S, Luo J, Wang R, Ding W. Enhancement of the antibacterial activity of silver nanoparticles against phytopathogenic bacterium Ralstonia solanacearum by stabilization. J Nanomater. 2016; 2016:7135852.
[13] Voloshyna I, Fedko M, Lastovetska L, Shkotova L. Green biosynthesis of AgNPs by Lactobacillus acidophilus and their use. In: ICAMS 2024 - 10th International Conference on Advanced Materials and Systems; October 30-31, 2024; Bucharest, Romania. Bucharest, Romania: CERTEX Press; 2024:283-8.
[14] Skogman ME, Vuorela PM, Fallarero A. A Platform of Anti-biofilm Assays Suited to the Exploration of Natural Compound Libraries. J Vis Exp. 2016; (118):54829.
[15] Calabrese EJ. Hormesis: why it is important to toxicology and toxicologists. Environ Toxicol Chem. 2008; 27(7):1451-74.
[16] Lushchak VI. Adaptive response to oxidative stress: Bacteria, fungi, plants and animals. Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol. 2011; 153(2):175-90.
[17] Wang L, Hu C, Shao L. The antimicrobial activity of nanoparticles: present situation and prospects for the future. Int J Nanomedicine. 2017; 12:1227-49.
[18] Dakal TC, Kumar A, Majumdar RS, Yadav V. Mechanistic Basis of Antimicrobial Actions of Silver Nanoparticles. Front Microbiol. 2016; 7:1831.
[19] Durán N, Durán M, de Jesus MB, Seabra AB, Fávaro WJ, Nakazato G. Silver nanoparticles: A new view on mechanistic aspects on antimicrobial activity. Nanomedicine. 2016; 12(3):789-99.
[20] Hasan SM, Hussain S, Yousuf M, Tapia-Hernández JA, Raja DA. Protein-Based Silver Nanoparticles: Synthesis, Characterization, Administration, and Nanomedicine Applications. Int J Biomater. 2025; 2025:5533798.