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薄荷叶提取物绿色合成银纳米颗粒(AgNPs)的抗菌与药理应用研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月15日 来源:BMC Plant Biology 4.8
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本研究针对传统纳米颗粒合成方法的环境污染与高成本问题,利用薄荷(Mentha arvensis)叶提取物绿色合成银纳米颗粒(AgNPs),通过UV-Vis、XRD、SEM/EDX等技术表征其形貌特征,证实其粒径为30.86 nm且具有fcc晶体结构。实验显示该AgNPs对革兰氏阴性菌(如E.coli抑制圈达14±1.0 mm)和真菌(Alternaria alternata抑制率68.1%)具有显著抗菌活性,同时展现73.5%总抗氧化能力(TAC)和1.66%低溶血率,为开发新型抗菌剂和抗氧化剂提供环保解决方案。
在抗生素耐药性日益威胁全球健康的背景下,纳米材料因其独特的物理化学性质成为对抗微生物感染的新希望。然而,传统化学法合成纳米颗粒常伴随有毒副产物,物理法则存在能耗高、形控难等问题。如何通过绿色、低成本方法制备高效抗菌纳米材料,成为研究者亟待突破的难题。
巴基斯坦Azad Jammu and Kashmir大学植物学系的研究团队独辟蹊径,利用药用植物薄荷(Mentha arvensis)叶提取物中的生物活性成分作为天然还原剂,成功制备出具有多重生物活性的银纳米颗粒(AgNPs)。这项发表于《BMC Plant Biology》的研究,通过系统表征和功能验证,为开发环境友好型纳米抗菌剂提供了新思路。
研究采用四大关键技术:紫外-可见光谱(UV-Vis)检测表面等离子共振(SPR)峰确认纳米颗粒形成;X射线衍射(XRD)分析晶体结构与粒径分布;扫描电镜-能谱联用(SEM-EDX)观察形貌与元素组成;以及针对5种细菌和4种真菌的抗菌活性评价体系。
结果部分重点发现:
表征分析
UV-Vis光谱在434 nm处出现典型SPR吸收峰,证实Ag+被植物多酚等成分还原为AgNPs。XRD显示(111)、(200)晶面衍射峰,计算平均粒径30.86 nm。SEM显示颗粒呈球形但存在团聚现象,EDX检测到52.51%的银元素信号。

抗菌性能
对革兰氏阴性菌抑制效果显著优于阳性菌,30 ppm浓度下对E.coli抑制圈达14±1.0 mm,机制涉及AgNPs破坏细菌膜结构并诱导活性氧(ROS)产生。对Alternaria alternata真菌的抑制率高达68.1%,推测与纳米颗粒干扰真菌细胞壁合成有关。
生物活性
抗氧化实验显示200 μg/mL浓度时总抗氧化能力(TAC)达73.5%,DPPH自由基清除率59.6%。溶血实验证实其生物相容性良好(1.66%溶血率),符合医用材料标准。
该研究创新性地将传统药用植物与现代纳米技术结合,不仅建立了快速、环保的AgNPs合成方案,更通过多维度实验证实其在抗感染治疗和抗氧化领域的应用潜力。特别值得注意的是,所制备的AgNPs对临床常见耐药菌株表现出广谱抑制作用,为解决抗生素耐药危机提供了新思路。研究团队建议未来开展体内实验以验证其临床转化价值,这种"绿色纳米工厂"策略也为其他功能性纳米材料的开发提供了范式参考。
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