《Chemosphere》：Green synthesis of gold nanoparticles using Gracilaria corticata: Evaluation of acute toxicity, genotoxicity, and histopathological alterations in zebrafish (Danio rerio)
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摘要通过绿色方法合成的金纳米粒子在环境、生物医学和水产养殖领域具有广泛应用前景，因此受到了广泛关注。在本研究中，研究人员利用Gracilaria corticata提取物生物合成金纳米粒子，并对其物理化学性质、生物活性及毒性进行了评估。植物化学分析发现其中含有黄酮类、单宁类、皂苷
摘要
通过绿色方法合成的金纳米粒子在环境、生物医学和水产养殖领域具有广泛应用前景，因此受到了广泛关注。在本研究中，研究人员利用Gracilaria corticata提取物生物合成金纳米粒子，并对其物理化学性质、生物活性及毒性进行了评估。植物化学分析发现其中含有黄酮类、单宁类、皂苷类和生物碱等生物活性成分，这些成分可能会影响纳米粒子的合成与稳定。紫外-可见光谱检测到531纳米处的特征表面等离子体共振峰，而傅里叶变换红外光谱则显示出羟基、芳香族和胺类功能团的存在。扫描电子显微镜分析表明这些纳米粒子为球形或六边形，平均尺寸为2.6纳米，能量色散X射线光谱则确认了其金元素组成。通过DPPH自由基清除实验和一氧化氮清除实验可知，所合成的金纳米粒子具有剂量依赖性的抗炎作用和显著的抗氧化潜力。在斑马鱼中的毒性测试显示，高浓度（100和250微克/毫升）下会导致鱼类存活率下降并出现行为异常。彗星试验的基因毒性检测结果显示，鱼类的鳃和肝脏组织存在DNA损伤，而组织病理学分析则显示肝细胞出现空泡化现象，但并未出现严重坏死。这些研究结果表明，尽管生物合成的金纳米粒子具有良好的生物活性，但在高浓度下仍可能产生亚致死性毒性，这凸显了在环境和生物医学应用中优化用剂量的重要性。
引言
纳米生物技术因其能够开发出具有多种功能的纳米材料，在生物医学、制药和环境科学领域受到了极大关注。在各类纳米材料中，金纳米粒子因其独特的物理化学性质、较大的表面积、良好的生物相容性和稳定性，而被广泛应用于药物递送、诊断、生物传感、抗氧化治疗以及抗炎治疗等领域（Shah等人，2026；Choudhary等人，2025；Kalashgrani等人，2025）。传统的金纳米粒子合成方法往往需要较高的能量输入和有毒化学物质，这限制了其在生物医学领域的应用以及环境安全性（Jain等人，2024）。为克服这些局限，以生物资源为基础的绿色合成方法应运而生，这类方法不仅环保、成本较低，还具有可持续性。生物合成方法利用天然生物分子作为还原剂和稳定剂，从而减少有害副产品的产生，提升纳米粒子的生物相容性（Sivasubramaniyan等人，2025；Osman等人，2024）。近年来，由于富含多糖、酚类、黄酮类、蛋白质、维生素和矿物质等生物活性成分，海洋藻类成为合成纳米粒子的理想候选材料（Cadar等人，2025）。这些代谢物有助于高效还原金属离子，进而促进纳米粒子的稳定及其生物功能。已有不少研究报道了利用海藻提取物成功合成金属纳米粒子，尤其是银纳米粒子和金纳米粒子（Palanisamy等人，2025；Patra等人，2025）。海藻介导的金纳米粒子合成方法具有操作简单、可规模化生产、毒性低以及生物活性强的优点，因为藻类中的生物分子既能充当还原剂，又能起到封端作用（Premarathna等人，2025；Vieira等人，2026）。在各类海洋大型藻类中，Gracilaria属藻类因其丰富的植物化学成分以及多样的药理作用，如抗氧化和抗炎功效，而备受关注。虽然绿色合成的金纳米粒子展现出良好的生物医学应用潜力，但目前关于其生物功效的深入研究以及详细的毒性评估仍然不足，尤其是针对水生模式生物的基因毒性和组织病理学影响的相关研究更为缺乏。因此，本研究旨在利用Gracilaria属藻类的水提取物合成金纳米粒子，进而评估其物理化学性质、抗氧化和抗炎活性，以及在斑马鱼体内的毒性作用，包括基因毒性和组织病理学变化。
章节节选
海藻提取物的采集与制备
海藻样本（Gracilaria corticata）是从印度泰米尔纳德邦图图库迪的沿海地区手工采集的。这些样本由Pitchiah Sivaperumal博士通过标准的形态学鉴定方法进行了鉴定。相关标准样本已被存放在金奈的Saveetha医学技术科学研究所的海洋与水生研究中心（样本编号：SIMATS/CMAR/SW/GC-01）。这些样本还用蒸馏水进行了彻底清洗，以去除
Gracilaria corticata的植物化学成分分析
植物化学分析是一种常用的方法，用于识别和表征植物提取物及天然产物中的生物活性成分。在本研究中，对Gracilaria corticata的乙醇提取物进行的植物化学分析发现了皂苷类、单宁类、甾体类、黄酮类、萜类和生物碱等成分（见表S1）。黄酮类和酚类化合物的存在表明该提取物具有较强的抗氧化潜力，而萜类、甾体和生物碱则与多种功能相关
结论
本研究表明，Gracilaria corticata是富含生物活性成分的优质来源，这些成分有助于金纳米粒子的绿色合成。所合成的金纳米粒子经过详细表征后，显示出显著的抗炎和抗氧化活性，这表明它们在制药领域具有应用潜力。然而，在斑马鱼进行的体内实验则显示出了剂量依赖性的毒性反应，包括鱼类存活率下降、基因毒性效应以及组织病理学变化
CRediT作者贡献说明
Krishnamoorthy Santhosh：写作——审稿与编辑，写作——初稿撰写，软件使用，方法设计，数据整理。Pitchiah Sivaperumal：写作——审稿与编辑，结果验证，研究指导，软件使用，项目管理，方法设计，资金获取，数据整理，概念构思。
资金支持
感谢印度地球科学部的深海任务计划提供的支持（编号：MoES/PAMC/DOM/89/2023）。
利益冲突声明
作者们声明以下可能构成利益冲突的财务利益或个人关系：P. Sivaperumal博士表示，他获得了SIMATS Deemed University Saveetha医学学院和医院的财政资助。此外，他与该学院和医院还存在就业关系。P. Sivaperumal博士还有一项专利正在申请中，申请方为NA。如果还有其他作者，他们也需声明自身的相关情况
Krishnamoorthy Santhosh|Pitchiah Sivaperumal
印度泰米尔纳德邦金奈市Saveetha大学Saveetha医学技术科学研究所海洋与水生研究中心，邮编602 105
