Gümüş nanopartiküllerin Termofilik Geobacillus vulcani 2CX ve enzimleri üzerindeki etkileri

Son yıllarda gerek endüstriyel sektörde gerekse ev uygulamalarında nanopartiküllerin kullanımının hızlı bir şekilde artması, bu tür malzemelerin doğaya daha fazla salınmasına neden olmuştur. Nanopartiküllerle tasarlanmış bu malzemelerin çevresel süreçler ve bunları gerçekleştiren organizmalar üzerindeki etkileri tam olarak ölçülememektedir. Bu bilgi boşluğu göz önünde alındığında bu çalışmada çeşitli konsantrasyonlarda (62,5-1000 μg mL-1) gümüş nanopartiküllerin (AgNP), termofilik Geobacillus vulcani 2Cx bakterisinin büyümesi, hücre iç membran geçirgenliği, nanopartikülerle etkileşimi, hücre morfolojisi, fizyolojik aktiviteleri üzerindeki etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. G. vulcani 2Cx için artan AgNP konsantrasyonuna bağlı olarak bakterilerin büyüme inhibisyonu incelendiğinde kontrole kıyasla 62,5 μg mL−1 AgNP varlığında bakterilerin büyümesinde %71 iken 1000 μg mL−1 AgNP varlığında %96 inhibisyon olduğu belirlenmiştir. Yapılan hücre morfolojisi (TEM deneyleri), NP ile etkileşim (FT-IR deneyleri) hücre duvarı, hücre zarı yapılarının ve hücredeki protein ve DNA yapısının bozunmuş olabileceğini göstermektedir. Artan AgNP konsantrasyonuna bağlı olarak hücre canlılığının azaldığı ve 62,5 μg mL-1 AgNP konsantrasyonunda G. vulcani 2Cx %62'lik değeriyle en yüksek hücre canlılığını göstermektedir. G. vulcani 2Cx'in süperoksit üretimi ile ilgili 570 nm'deki spektral ölçümlerine bakıldığında, 62,5 μg mL-1 AgNP varlığında 1,6 iken 1000 μg mL-1 AgNP varlığında 2,28 absorbans değerine sahip olduğu belirlendi. Nanopartiküllerin doza bağlı olarak süperokist üretiminde önemli bir artışa neden olduğunu tespit edildi. Enzim biyosentezinin artan AgNP konsantrasyonuna bağlı olarak azaldığı, enzim aktivitesinin 62,5 μg mL-1 AgNP varlığında %41, 500 μg mL-1 AgNP varlığında ise %29 olduğu belirlendi. AgNP'nin enzim salgılanması üzerindeki etkisi incelendiğinde, kontrolle kıyaslandığında G. vulcani 2Cx için enzim sekresyonunun 250 mg mL-1 AgNP varlığında %32 olduğu belirlendi. Bu nedenle, AgNP'lerin yakın ilişkili mikroorganizmalara uygulanması durumunda güçlü antibakteriyel etkiler gösterebileceği sonucuna varılmıştır.