氯化钙能够调节从体外培养的柠檬香蜂草中合成的银纳米粒子的生物合成能力及其性质

《Scientific Reports》：Calcium chloride modulates the biosynthesis capability and properties of silver nanoparticles synthesized from in vitro-grown lemon Balm

　　

摘要

植物介导的合成是一种成熟的绿色银纳米粒子（AgNPs）生产方法，但在控制纳米粒子性质方面仍存在重大挑战。本研究旨在探讨改变植物生长培养基中的营养成分是否会影响纳米粒子的性质。将柠檬香蜂草植物在含有不同浓度CaCl?（220、440（标准MS条件）和880 mg/L）的MS培养基中体外培养。利用植物的水提取物来合成AgNPs，并通过UV-Vis光谱、XRD、FESEM、DLS、FTIR和抗菌圆盘扩散实验对纳米粒子进行了表征。结果表明，220 mg/L的CaCl?处理条件下产生的AgNPs产量最高，还原速率更快，粒径更小（12.48 nm），粒径分布更窄（PdI = 0.245），且形态多样（球形、三角形、立方形）。440 mg/L的CaCl?处理也产生了AgNPs，但粒径较大（34.64 nm），且主要为球形。相比之下，880 mg/L的CaCl?处理几乎无法产生AgNPs；XRD分析显示主要生成了AgCl。FTIR分析证实了植物功能基团在AgNPs的生物合成和表面修饰过程中的作用。抗菌实验表明，这些AgNPs对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌均具有杀菌活性。研究结果表明，过量的CaCl?会抑制生物还原过程，导致AgCl立即沉淀。220 mg/L和440 mg/L CaCl?处理之间差异的精确机制可能与基因表达变化、次级代谢产物含量以及残留Cl?浓度等因素有关。本研究为进一步研究营养成分对绿色纳米粒子合成的调控作用奠定了基础。