Optimization and Antifungal Activity of Silver Nanoparticles Synthesized Using the Leaf Extract of Corylus colurna L. (Turkish hazelnut)

Abstract

Amaç: Bu çalışma, yüz merkezli merkezi kompozit tasarım (FCCCD)’a dayalı yanıt yüzey yöntemi (RSM) ile Corylus colurna yaprak ekstraktı kullanılarak mikrodalgada sentez edilen gümüş nanopartiküllerin (AgNP’lerin) üretimini optimize etmeyi, sentezlenen nanopartikülleri çeşitli spektroskopik ve mikroskobik yöntemlerle karakterize etmeyi ve bazı Phytophthora türleri üzerindeki antifungal etkilerini değerlendirmeyi amaçlamaktadır.
 Materyal ve Yöntem: Çalışmada, yanıt yüzey yönteminin FCCCD’i, 350-420 nm spektral dalga aralığında maksimum AgNP miktarını elde etmek için üç farklı sentez değişkeni (AgNO3 konsantrasyonu, fındık yaprak ekstraktı/AgNO3 oranı ve reaksiyon süresi)’nin birleşik etkisini araştırmak için kullanılmıştır. Spektral eğri altındaki tahmini alan basit bir orta nokta kuralı kullanılarak Microsoft Office Excel programı yardımı ile hesaplanmıştır. Optimum koşullar altında sentezlenen fındık yaprak ekstraktı-AgNP’leri karakterize etmek için Ultraviyole Görünür (UV-Vis) Spektroskopisi, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FT-IR) Spektroskopisi ve Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) kullanılmıştır. AgNP’lerin antifungal etkinliği, altı Phytophthora türü (P. cactorum, P. capsici, P. cinnamomi, P. citrophthora, P. nicotianae ve P. palmivora)’ne karşı in vitro koşullarda denenmiş olup, deneme 6 tekerrürlü olarak yürütülmüştür.
 Araştırma Bulguları: UV-Vis spektroskopisi, farklı koşullar altında sentezlenen AgNP’lerin tipik yüzey plazmon rezonans değerlerinin 396 ile 411 nm dalga boyu aralığında değiştiğini ortaya koymuştur. AgNO3 konsantrasyonu, bitki yaprak ekstraktı/AgNO3 oranı ve reaksiyon süresi sırasıyla 5 mM, 0.1 ve 90 saniye olduğunda, araştırılan aralıkta optimum AgNP üretimi elde edilmiştir. FT-IR spektrumu, AgNP’lerin O–H, N–H, C=C, C–N ve C–O gruplarını içerdiğini ve fındık yaprak ekstraktındaki çeşitli bileşiklerin AgNP’lerin sentezinde önemli bir rol oynadığını göstermiştir. TEM analiz sonuçları, AgNP’lerin ortalama 17.48 nm (Gauss uyumu) büyüklüğe sahip küresel formda olduğunu ortaya koymuştur. Yeşil sentezlenen AgNP’lerin P. cactorum, P. capsici, P. cinnamomi, P. citrophthora, P. palmivora ve P. nicotianae’nın misel gelişimini sırasıyla %81.67, %74.80, %73.54, %81.01, %74.50 ve %62.39’a kadar azaltmıştır. Ayrıca AgNP’lerin EC50 değerlerinin 118.58-292.56 µg ml-1 arasında değiştiği ve MIC değerlerinin ise 340 µg ml-1’in üzerinde olduğu belirlenmiştir.
 Sonuç: Bu çalışma, fındık yaprak ekstraktı ile sentezlenen AgNP’lerin, Phytophthora türlerinin neden olduğu hastalıkların mücadelesinde kullanılmak üzere daha fazla araştırılması gerektiğini önermektedir.