Dergiler / Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2021 / Sayı: 32

Gıda ve Sağlık Uygulamaları İçin UV-A Işıma Altında Alternatif Bir Fotokatalizör Olarak: Doğal Melanin Nanoparçacıkları

As an Alternative Photocatalyst Under UV-A Irradiation for Food and Health Applications: Natural Melanin Nanoparticles

Sayfa
940–946
Yayın Tarihi
2021-12-31
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

İlk olarak, nano boyutlu melanin nanoparçacıkları doğal kaynak mürekkep balığı (Sepia officinalis) mürekkebinden ekstrakte edilmiş ve UV-A ışıması altında singlet oksijen de dahil olmak üzere, reaktif oksijen türleri üretme inaktivasyon yetenekleri 1,3-difenilizobenzofuran (DPBF) ile tespit edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:UV ışıması altında metalik nanoparçacıkların fotokatalitik etkisinin keşfedilmesinden bu yana, toksik olmayan nanoparçacıklara dayalı yenilikçi bir malzeme sınıfının geliştirilmesi, gıda ve sağlık uygulamalarında kullanılabilirlikleri nedeniyle büyük ilgi toplamıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:İlk olarak, nano boyutlu melanin nanoparçacıkları doğal kaynak mürekkep balığı (Sepia officinalis) mürekkebinden ekstrakte edilmiş ve UV-A ışıması altında singlet oksijen de dahil olmak üzere, reaktif oksijen türleri üretme inaktivasyon yetenekleri 1,3-difenilizobenzofuran (DPBF) ile tespit edilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Bir dakikalık uygulama hücresel apoptozun %70 düzeyinde gerçekleşmesine neden olmuş ve tüm gruplar içerisinde en iyi sonucu vermiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Doğal melanin nanoparçacıkları · UV-A Işıma · Dezenfeksiyon

Özet

UV ışıması altında metalik nanoparçacıkların fotokatalitik etkisinin keşfedilmesinden bu yana, toksik olmayan nanoparçacıklara dayalı yenilikçi bir malzeme sınıfının geliştirilmesi, gıda ve sağlık uygulamalarında kullanılabilirlikleri nedeniyle büyük ilgi toplamıştır. Fotokatalizör metalik nanoparçacıklara sürdürülebilir, biyouyumlu, biyolojik olarak parçalanabilir bir alternatif olarak, bu çalışmada UV-A ışıması altında doğal melanin nanoparçacıklarının (MNP) fotokatalitik aktivitesi gram negatif bakteri suşu Escherichia coli (E. coli)’nin üzerinde gösterilmiştir. İlk olarak, nano boyutlu melanin nanoparçacıkları doğal kaynak mürekkep balığı (Sepia officinalis) mürekkebinden ekstrakte edilmiş ve UV-A ışıması altında singlet oksijen de dahil olmak üzere, reaktif oksijen türleri üretme inaktivasyon yetenekleri 1,3-difenilizobenzofuran (DPBF) ile tespit edilmiştir. UV-A içeren ve içermeyen MNP'nin antimikrobiyal etkinlikleri araştırılmıştır. Dinamik ışık saçılımı (DLS) analizi ve taramalı elektron spektroskopisi (SEM) görüntüleri, elde edilen MNP çapının sırasıyla 214 ± 0,5 nm ve 129 ± 30 nm olduğunu göstermiştir. Sadece bir dakikalık ışık uygulaması sonucunda ortamdaki DPBF'nin tamamının sönümlendiği ve MNP'nin UV-A ışıması altında ortama serbest radikaller verdiği kanıtlanmıştır. Tüm konsantrasyonlardaki deney gruplarına uygulanan bir dakikalık UV-A ışıma altındaki MNP çözeltisinin varlığı, tek başına UV-A ışıması ile kıyaslandığında belirgin seviyede hücresel inaktivasyonu arttırdığı gözlemlenmiştir. Bir dakikalık uygulama hücresel apoptozun %70 düzeyinde gerçekleşmesine neden olmuş ve tüm gruplar içerisinde en iyi sonucu vermiştir.

Abstract

Since finding of photocatalytic effect of metallic nanoparticles under UV irradiation, an innovative class of materials based on non-toxic nanoparticles have gathered enormous interest owing to their usability in food and health application. As a sustainable, biocompatible, biodegradable alternative to photocatalyst metallic nanoparticle, we demonstrated the photocatalytic activity of natural melanin nanoparticles under UV-A irridation for gram-negative bacterial strain, Escherichia coli (E. coli). Initially, nanosized melanin nanoparticles were extracted from natural source, cuttlefish (Sepia officinalis) ink and their inactivation capability of generating reactive oxygen species including singlet oxygen under UV-A irradiation were detected with 1,3-diphenylisobenzofuran (DPBF). The antimicrobial efficacies of MNP with and without UV-A were investigated. Dynamic light scattering (DLS) analysis and scanning electron spectroscopy (SEM) images showed that the diameter of MNP were found 214 ± 0.5 nm and 129 ± 30 nm, respectively. As a result of only one minute of light application, all of the DPBF in the environment was quenched, and it was proven that MNP gave free radicals to the environment under UV-A irradiation. The presence of MNP solution under 1-minute UV-A irradiation applied to the experimental groups at all concentrations significantly increased cellular inactivation compared to UV-A irradiation alone and the 200 µg/ml of MNP solution exposed to UV-A irradiation for 1-minute caused the cellular apoptosis to occur at the level of 70%, giving the best result in all groups.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

AKMAN, B., İSLAM, B., CAN, G. K., AVŞAR, N. T., KARAMAN, D. Ş., BAYSOY, E. (2021). Gıda ve Sağlık Uygulamaları İçin UV-A Işıma Altında Alternatif Bir Fotokatalizör Olarak: Doğal Melanin Nanoparçacıkları. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, Sayı: 32, 940–946. https://ajindex.com/articles/470263

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (4)

  1. Jo, W. K., and Tayade, R. J. (2014). New generation energy-efficient light source for photocatalysis: LEDs for environmental applications. Industrial and Engineering Chemistry Research, 53(6), 2073–2084.
  2. Pal, A., Alam, S., Mittal, S., Arjaria, N., Shankar, J., and Kumar, M. et al. (2016). UVB irradiation-enhanced zinc oxide nanoparticles-induced DNA damage and cell death in mouse skin. Mutation Research/Genetic Toxicology And Environmental Mutagenesis, 807, 15-24. doi: 10.1016/j.mrgentox.2016.06.005 Harsanyl, Z., Post, P., Brinkmann, J., Chedekel, M., and Deibel, R. (1980). Mutagenicity of melanin from human red hair. Experientia, 36(3), 291-292. doi: 10.1007/bf01952282 Ullrich, SE. (2002). Photoimmune suppression and photocarcinogenesis. Front Biosci, 7, 684-703.
  3. Ziegler, A., Jonason, A., Leffellt, D., Simon, J., Sharma, H., & Kimmelman, J. … Brash, D. (1994). Sunburn and p53 in the onset of skin cancer. Nature, 372(6508), 773-776. doi: 10.1038/372773a0 Nghiem, D., Kazimi, N., Clydesdale, G., Ananthaswamy, H., Kripke, M., and Ullrich, S. (2001). Ultraviolet A Radiation Suppresses an Established Immune Response: Implications for Sunscreen Design. Journal Of Investigative Dermatology, 117(5), 1193-1199. doi: 10.1046/j.0022-202x.2001.01503.x Yoshikawa, T., Rae, V., Bruins-Slot, W., van den Berg, J., Taylor, J., and Streilein, J. (1990). Susceptibility to Effects of UVB Radiation on Induction of Contact Hypersensitivity as a Risk Factor for Skin Cancer in Humans. Journal Of Investigative Dermatology, 95(5), 530-536. doi: 10.1111/1523-1747.ep12504877 Elmets, C., Bergstresser, P., Tigelaar, R., Wood, P., and Streilein, J. (1983). Analysis of the mechanism of unresponsiveness produced by haptens painted on skin exposed to low dose ultraviolet radiation. Journal Of Experimental Medicine, 158(3), 781-794. doi: 10.1084/jem.158.3.781 Brenner, M., and Hearing, V. (2007). The Protective Role of Melanin Against UV Damage in Human Skin†. Photochemistry And Photobiology, 84(3), 539-549. doi: 10.1111/j.1751-1097.2007.00226.x Yang, Q., and Ma, Y. (2014) Irradiation-Enhanced Cytotoxicity of Zinc Oxide Nanoparticles. Int J Toxicol, 33(3), 187-203. doi: 10.1177/1091581814529168. Epub 2014 Apr 3. PMID: 24700570. Google Patents. (2021). Retrieved 29 November 2021, from https://patents.google.com/patent/US6902397?oq=UVA+desenfectio
  4. Rastkari, N., Eslami, A., Nasseri, S., Piroti, E., Asadi, A. (2017). Optimizing Parameters on Nanophotocatalytic Degradation of Ibuprofen Using UVC/Z