真菌介导合成氧化锌纳米颗粒的抗菌、抗生物膜、抗癌及抗氧化活性研究

为解决日益严重的抗生素耐药性问题，研究人员利用毛霉(Mucor racemosus)生物合成氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)，通过UV-vis光谱、TEM等技术表征其特性，并评估其对MRSA/MSSA的抗菌、抗生物膜活性及抗癌、抗氧化效果。结果表明，该生物合成ZnO NPs具有显著抑制肿瘤细胞(Hep-G2)和清除自由基能力，对耐药菌生物膜清除率达23.24-74.1%，为绿色纳米药物治疗耐药菌感染和癌症提供了新策略。

　　

抗生素滥用导致耐药菌株蔓延，尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)引发的感染治疗面临严峻挑战。传统抗生素研发周期长、成本高，而纳米材料因其独特物理化学性质成为对抗耐药菌的新希望。氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)因其广谱抗菌性、低毒性和环境友好特性备受关注，但传统化学合成方法存在污染大、稳定性差等问题。

为解决这一难题，埃及爱资哈尔大学等机构的研究人员创新性地利用真菌毛霉(Mucor racemosus)的生物合成能力，开发了一种绿色制备ZnO NPs的方法。通过系统评估其抗菌、抗生物膜、抗癌和抗氧化活性，发现这种生物合成的纳米颗粒不仅对耐药菌具有显著抑制作用，还能有效破坏生物膜结构，同时展现出选择性杀伤癌细胞和保护正常细胞的潜力。相关成果发表在《Scientific Reports》上，为多功能纳米药物的开发提供了重要参考。

研究采用UV-vis光谱和透射电镜(TEM)表征纳米颗粒形貌，通过DPPH法测定抗氧化活性，MTT法评估细胞毒性，并利用微量肉汤稀释法和结晶紫染色分别检测抗菌和抗生物膜效果。实验样本包括42株临床分离的金黄色葡萄球菌(26株MRSA和16株MSSA)及两种细胞系(Wi-38正常细胞和Hep-G2肝癌细胞)。

结果部分

生物合成与表征
UV-vis光谱在320 nm处显示特征吸收峰，TEM显示颗粒呈球形，粒径15-55 nm(平均40 nm)。XRD证实为六方晶系结构，FTIR分析揭示真菌代谢产物参与纳米颗粒稳定。

抗癌活性
ZnO NPs对Hep-G2细胞的IC₅₀为51.4 μg/mL，而对正常细胞Wi-38的IC₅₀达197.2 μg/mL，显示良好选择性。

抗氧化活性
DPPH自由基清除实验显示IC₅₀为69.2 μg/mL，浓度200 μg/mL时清除率达68.36%。

抗菌活性
对MRSA和MSSA的MIC分别为32-512 μg/mL和32-1024 μg/mL，其中对MSSA的MBC更低(32-1024 μg/mL vs 128-1024 μg/mL)。

抗生物膜
结晶紫染色显示ZnO NPs可清除23.24-73.96%(MRSA)和6.63-74.1%(MSSA)的预形成生物膜，且生物膜形成能力与甲氧西林耐药性呈正相关(r=0.26422)。

结论与意义
该研究成功建立了一种环保、高效的ZnO NPs真菌合成方法，其多重生物活性尤其对抗耐药菌感染和癌症治疗具有重要价值。纳米颗粒通过产生活性氧(ROS)破坏细菌膜结构和肿瘤细胞线粒体功能，同时生物分子包覆增强了稳定性。尽管仍需优化规模化生产和分子机制研究，但这项工作为开发基于绿色纳米技术的"多靶点"治疗剂奠定了实验基础，对解决全球抗生素耐药危机提供了新思路。