Написати автору Вплив частинок йодиду міді різної дисперсності на ферментативну активність дріжджових клітин Saccharomyces cerevisiae
DOI: https://doi.org/10.15407/hftp13.02.150
Анотація
Методом диференціальної мікрокалориметрії досліджено життєдіяльність дріжджових організмів виду Saccharomyces cerevisiae в присутності частинок йодиду міді (CuI) різного ступеня дисперсності. Дослідження проводили у водному середовищі дріжджової суспензії в анаеробних умовах при ендогенному метаболізмі.
Встановлено, що підвищення концентрації іонів Cu+, за рахунок їхньої генерації наночастинками CuI при концентрації до майже 3 мас. % в водному дисперсному середовищі призводить до активізації захисних функцій клітинного організму. Це проявляється у зростанні енергетичних витрат дріжджовою клітиною на структурну реорганізацію плазмолеми і, можливо, інших мембранних структур, з метою протидії проникненню бактерицидного агента всередину клітинного організму. При досягненні певних концентрацій іонів Cu+, дріжджовий організм втрачає ферментативну активність так, що при граничних її значеннях клітина повністю припиняє життєдіяльність.
Показано, що ефективність впливу наночастинок йодиду міді в водній дріжджовій суспензії на життєдіяльність мікроорганізмів суттєво вища в порівнянні з впливом мікрочастинок тієї ж концентрації.
Ключові слова
Повний текст:
Посилання
1. Li J., Ma G., Liu H., Liu H. Yeast cells carrying metal nanoparticles. Mater. Chem. Phys. 2018. 207: 373. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2018.01.001
2. de Alteriis E., Falanga A., Galdiero S., Guida M., Maselli V. Genotoxicity of gold nanoparticles functionalized with indolicidin towards Saccharomyces cerevisiae. ACS Appl. Bio Mater. 2019. 2(5): 2050.
3. Maurer-Jones M.A., Gunsolus I.L., Murphy C.J., Haynes C.L. Toxicity of Engineered Nanoparticles in the Environment. Anal. Chem. 2013. 85(6): 3036. https://doi.org/10.1021/ac303636s
4. Wright M.V., Matson C.W., Baker L.F., Castellon B.T., Watkins P.S., King R.S. Titanium dioxide nanoparticle exposure reduces algal biomass and alters algal assemblage composition in wastewater effluent-dominated stream mesocosms. Sci. Total Environ. 2018. 626: 357. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.01.050
5. Tran P.A., Webster T. Selenium nanoparticles inhibit Staphylococcus aureus growth. Int. J. Nanomedicine. 2011. 6: 1553. https://doi.org/10.2147/IJN.S21729
6. Savchuk M.V., Katsev A.M., Starodub M.F. Compaction of the effect of Nb-axis nanocomposites on microorganisms. Bioresources and nature management. 2017. 9(1-2): 37. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.31548/bio2017.01.005
7. Researchers Y., Club E., Branch L., Azad I. Toxicity Effects of SiO Nanoparticles on Green Micro Algae Dunaliella Salina. Int. J. Nanosci. Nanotechnol. 2016. 12(4): 269.
8. Bagatskaya A.N., Mazurenko R.V., Makhno S.N., Gorbyk P.P. Analysis of the mechanism of intensification of fermentation process using yeast cells in a suspension of high-dispersed oxides. Biophysics. 2014. 59(2): 276. https://doi.org/10.1134/S000635091402002X
9. Frolov U.G. Colloidal chemistry course. Surface phenomena and dispersed systems. 2nd ed. (Moscow: Chemistry, 1988). [in Russian].
10. Petryanov-Sokolov I.V., Sutugin A.G. Aerosols. (Moscow: Nauka, 1989). [in Russian].
11. Ribeiro T.P., Fernandes Ch., Melo K.V., Ferreira S.S., Lessa J.A., Franco R.W.A., Schenk G., Pereira M.D., Horn Jr A. Iron, copper, and manganese complexes with in vitro superoxide dismutase and/or catalase activities that keep Saccharomyces cerevisiae cells alive under severe oxidative stress. Free Radic. Biol. Med. 2015. 80(1): 67. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2014.12.005
12. Gomesa S.I.L., Novaisa S.C., Scott-Fordsmandb J.J. Comparative Biochemistry and Physiology. Part C. (Toxicology & Pharmacology, 2012).
13. Alt V., Bechert Th., Steinrucke P., Wagener M., Seidel P., Dingeldein E., Domann E., Schnettler R. An in vitro assessment of the antibacterial properties and cytotoxicity of nanoparticulate silver bone cement. Biomaterials. 2004. 25(18): 4383. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2003.10.078
14. Shionoiri N., Sato T., Fujimori Y., Nakayama T., Nemoto M., Matsunaga T., Tanaka T. Investigation of the antiviral properties of copper iodide nanoparticles against Feline calicivirus. J. Biosci. Bioeng. 2012. 113(5): 580. https://doi.org/10.1016/j.jbiosc.2011.12.006
15. Patent JP 2542488. Tetsuya S., Tsuruo N., Yoshie F. Antiviral agent. 2013.
16. Babyeva I.P., Chernov I.Y. Biology of yeast. (Moscow: Partnership of scientific publications KMK, 2004). [in Russian].
17. Berry D. Biology of yeast. (E. Arnold, 1982).
18. Brauer Ed.G. Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. 2nd Edition. (London: Academic press, 1963).
19. Safaei-Ghomi J., Rohani S., Ziarati A. CuI Nanoparticles as a Reusable Heterogeneous Catalyst for the One-Pot Synthesis of N-Cyclohexyl-3-aryl-quinoxaline-2-amines Under Mild Conditions. J. Nanostructures. 2012. 2(1): 79.
20. Chemical Encyclopedia. In 5 vol. of A-Darzana. (Knunyants I.L. (Ed.), etc.). (Soviet Encycl., Moscow, 1988). [in Russian].
21. Guiier A. X-ray diffraction in crystals, imperfect crystals, and amorphous bodies. J. Chem. Educ. 1964. 41(5): 292. https://doi.org/10.1021/ed041p292.2
22. Calve E., Prat A. Progress in Microcalorimetry. (London: Pergamon, 1963).
23. Garkusha O.M., Makhno S.M., Bagatskaya A.N., Gorbyk P.P. Thermal effects during the immersion wetting of silica gel and the yeast cells during the formation of aqueous suspensions. Koloidn. zhurn. 2010. 72(3): 323. [in Russian]. https://doi.org/10.1134/S1061933X10030063
24. Taylor D.J., Green N.P.O., Stout G.W., Soper R. Biological Science. V. 1. 1 edition. (Cambridge: University Press., 1990).
25. Mazurenko R.V., Makhno S.N., Gunya G.M., Gorbyk P.P. Influence of the dispersion of copper iodide particles on the electrophysical properties of polychlorotrifluoroethylene based composites. Metallophysics and advanced technologies. 2016. 38(5): 647. [in Russian].
26. Bagatska G.M., Mazurenko R.V., Makhno S.M., Gorbyk P.P. Effect of disperses copper iodide on the enzymatic activity of yeast Saccharomyces cerevisiae. Him. Fiz. Tehnol. Poverhni. 2016. 7(3): 354. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/hftp07.03.354
27. Tolman R.C. The effect of droplet size on surface tension. J. Chem. Phys. 1949. 17(3): 333. https://doi.org/10.1063/1.1747247
DOI: https://doi.org/10.15407/hftp13.02.150
Copyright (©) 2022 H. M. Bagatskaya, R. V. Mazurenko, S. M. Makhno, P. P. Gorbyk
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.