Wetenschappers ontwikkelen een groene methode voor de productie van bacteriedodende koperoxide-nanodeeltjes uit noni-planten

Onderzoekers hebben een groene methode beschreven voor het verkrijgen van koperoxide-nanodeeltjes uit de noniplant (Morinda citrifolia), gebruikelijk in Azië. Deze koperoxide-nanodeeltjes vertonen bacteriedodende eigenschappen. Bovendien hangt de antibacteriële activiteit af van de fysieke eigenschappen van de deeltjes: grootte, structuur en concentratie van koperoxide.

Biochemici bestuderen verschillende manieren om dergelijke deeltjes te verkrijgen. Chemische en fysische methoden zijn bekend, maar hiervoor zijn giftige materialen nodig. Daarom is de moderne aanpak het gebruik van biologische methoden, dat wil zeggen het verkrijgen van nanodeeltjes uit planten, bacteriën of schimmels.

Een biotechnoloog van de RUDN Unviersity en collega’s uit India, Korea en Saoedi-Arabië hebben een groene methode gevonden voor de productie van koperoxide-nanodeeltjes, en hun bevindingen zijn gepubliceerd in het journaal Wetenschappelijke rapporten.

“Koperoxide-nanodeeltjes zijn van belang in veel wetenschapsgebieden. Biosynthetische nanodeeltjes worden geproduceerd via biologische processen uit bacteriën, schimmels of plantenextracten. Het belang van dergelijke nanodeeltjes ligt in hun potentieel voor duurzame, effectieve en biocompatibele oplossingen in de gezondheidszorg en milieubescherming, maar ook op het gebied van materiaalkunde en energie”, zegt Alexandre Vetcher, Ph.D., adjunct-directeur van het Nanotechnology Center aan de RUDN Universiteit.

Noni groeit in de regio van de Stille Zuidzee. Het is een hoge plant met eetbare vruchten. Biologen namen een extract van nonibladeren en mengden het met een waterige oplossing van kopersulfaat. Er werd ook een katalysator, natriumhydroxide, gebruikt. De rol van noni-extract in dit proces is de stabilisatie van nanodeeltjes. De resulterende nanodeeltjes werden getest op activiteit tegen grampositieve en gramnegatieve bacteriën, maar ook tegen schimmels. Het antimicrobiële effect werd vergeleken met het breedspectrumantibioticum chlooramfenicol.

Het resultaat waren stabiele bolvormige koperoxide-nanodeeltjes met een grootte van 20 tot 50 nanometer. Ze waren actief tegen Bacillus subtilis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus en drie soorten schimmels (Aspergillus flavus, Aspergillus niger en Penicillium frequentans). Deeltjes verkregen uit oplossingen waarin de concentratie noni-extract 25 microliter was, vertoonden betere resultaten, vergelijkbaar met chlooramfenicol.

“De resulterende koperoxide-nanodeeltjes kunnen worden gebruikt in de biogeneeskunde, de productie van brandstofcellen, batterijen en voedselopslag. Er is echter meer onderzoek nodig om de toxiciteit te minimaliseren en tegelijkertijd hun biologische effectiviteit te behouden. Dit zal bijdragen aan het biomedische gebruik van deeltjes,” merkte Dr. Vetcher op.