Preview

Вестник Северо-Казахстанского Университета им. М. Козыбаева

Расширенный поиск

МЕТОДЫ БИОСИНТЕЗА НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ

https://doi.org/10.54596/2958-0048-2024-2-151-165

Аннотация

Основная цель этого обзора - рассмотреть экологически чистый синтез наночастиц с использованием растений и важность этого подхода, области применения. Можно сказать, что металлические наночастицы имеют место во всех сферах жизни человечества, таких как продовольственная безопасность, медицина, ветеринария, сельское хозяйство, охрана окружающей среды, энергетика, электроника. На сегодняшний день разработка методик экологически чистого химического и биологического синтеза металлических наночастиц является актуальной проблемой в центре внимания ученых во всех областях мира. При биологическом синтезе металлов можно использовать различные живые организмы, грибы, водоросли, растения. А значение использования этих наночастиц в растениеводстве все еще активно изучается. В нашей работе были рассмотрены статьи ученых из ряда стран, которые широко использовали этот метод в разных отраслях. Биосовместимость и стабильность металлических наночастиц, полученных в результате «зеленого синтеза», были продемонстрированы рядом авторов в своих работах. В ходе литературного обзора также были рассмотрены растения, с помощью которых проведен «зеленый синтез», области применения металлических наночастиц, полученных в процессе синтеза, в зависимости от их свойств. Данная тема является одной из актуальных для Казахстана, поэтому в стране рассматриваются перспективы использования наночастиц металлов в сельскохозяйственном растениеводстве и в качестве стимуляторов роста и в защите растений.

Об авторах

К. К. Сейтханова
НАО «Торайгыров университет»
Казахстан

Павлодар



И. В. Аникина
НАО «Торайгыров университет»
Казахстан

Павлодар



Список литературы

1. Хамитова Т.О., Оспанова С.Г. Зеленые нанотехнологии: синтез металлических наночастиц с использованием растений «М.А. Гендельманның 110 жылдығына арналған «Сейфуллин оқулары - 19» халықаралық ғылыми-практикалық конференциясының материалдары - Материалы международной научно-практической конференции «Сейфуллинские чтения - 19», посвященной 110-летию М.А. Гендельмана». - 2023. - Т.І, Ч.І. - C. 51-53. https://kazatu.edu.kz/webroot/is/kcfinder/upload/files/%D0%BD%D0%B0%D1%83%D0%BA%D0%B0/%D0%A1%D0%A7 - 19/%D0%A5%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%20%D0%A2%20%D1%81%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%BE.pdf (data obrashcheniya: 03.06.24)

2. Накысбаев Ж.Т. Синтезнаночастиц меди различными методами и радиационная модификация их структуры. / диссертация на соискание степени доктора философии PhD. - Республика Казахстан, Алматы, 2021. - с. 109 https://www.kaznu.kz/content/files/pages/folder17928/4%20%D0%94%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F%20%D0%9D%D0%B0%D0%BA%

3. Крутиков Ю.А., Кудринский А.А., Олейник А.Ю., Лисичкин Г.В. Синтез и свойства наночастиц серебра: достижения и перспективы // Успехи химии. - 2008. - Т. 77. - № 3. - С. 242-269. https://www.gramota.net/materials/1/2013/10/22.html (data obrashcheniya: 03.06.24)

4. Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в полимерах. - М.: Химия, 2000. - 672 с. https://www.studmed.ru/pomogavlo-ad-rozenberg-as-uflvand-ie-nanochasticvmetallov-v-polimerah47738706f7a.html (data obrashcheniya: 03.06.24)

5. Копач О.В., Кузовкова А.А., Азизбекян С.Г., Решетников В.Н. Использование наночастиц микроэлементов в биотехнологии лекарственных растений: воздействие наночастиц меди на клеточные культуры Silybum Marianum L. // Научный журнал Труды Белорусского государственного университета. - «Физиологические, биохимические и молекулярные основы функционирования биосистем». - Том 8. В двух частях. Часть 2. - Минск, 2013. - с. 21-24. https ://www. researchgate. net/publication/3 31037140 (дата обращения: 03.06.24)

6. Фарсиян Л.М., Оганесян А.А. Синтез зеленых наночастиц оксидов железа и исследование их цитотоксичности // Тринадцатая годичная научная конференция. - 2019. - С. 219. https://science.rau.am/uploads/documents/1623177308.pdf#page=219

7. Nauryzbayeva A. et al. Research on development of nanotechnology in the Republic of Kazakhstan //Kompleksnoe Ispolzovanie Mineralnogo Syra = Complex use of mineral resources. - 2022. - Т. 320. - №. 1. - С. 60-66., (дата обращения: 03.06.24) http://kims-imio.com/index.php/main/article/view/22

8. Jha Z. et al. Nanotechnology: prospects of agricultural advancement // Nano Vision. - 2011. - Т. 1. - №. 2. - С. 88-100. https://scholar.google.ru/scholar?hl=ru&assdt=0%2C5&a=Nanotechnology%3A+prospects+of+agricultural+advancement+&btnG= (data obrashcheniya: 03.06.24)

9. Jafarizad A. et al. Synthesis and characterization of gold nanoparticles using Hypericum perforatum and Nettle aqueous extracts: A comparison with turkevich method // Environmental Progress & Sustainable Energy. - 2019. - Т. 38. - №. 2. - С. 508-517. https://aiche.onlinelibrarv.wilev.com/doi/10.1002/ep.12964 (data obrashcheniya: 03.06.24)

10. Shah S.S. et al. Present status and future prospects of jute in nanotechnology: A review //The Chemical Record. - 2021. - Т. 21. - №. 7. - С. 1631-1665 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/tcr.202100135?casa_token=RsqaGMkc1OkAAAAA%3Aern-IQ2aOoKrRAMxKguY_pbb2UBWZbggGvYd7pRA_rZj4k0KqT3j137Zrok4dwyk6GiRRBE4Sjg-XxM (data obrashcheniya: 03.06.24)

11. Marslin G. et al. Secondary metabolites in the green synthesis of metallic nanoparticles //Materials. - 2018. - Т. 11. - №. 6. - С. 940. https://www.mdpi.com/1996-1944/11/6/940 (data obrashcheniya: 03.06.24)

12. Dhand C. et al. Methods and strategies for the synthesis of diverse nanoparticles and their applications: a comprehensive overview //Rsc Advances. - 2015. - Т. 5. - №. 127. - С. 105003-105037. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2015/ra/c5ra19388e (data obrashcheniya: 03.06.24)

13. Saxena A. et al. Green synthesis of silver nanoparticles using aqueous solution of Ficus benghalensis leaf extract and characterization of their antibacterial activity //Materials letters. - 2012. - Т. 67. - №. 1. - С. 91-94. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167577X11010639 (data obrashcheniya: 03.06.24)

14. Bala N. et al. Green synthesis of zinc oxide nanoparticles using Hibiscus subdariffa leaf extract: effect of temperature on synthesis, anti-bacterial activity and anti-diabetic activity // RSC Advances. - 2015. - Т. 5. - №. 7. - С. 4993-5003. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2014/ra/c4ra12784f (data obrashcheniya: 03.06.24)

15. Shah M. et al. Green synthesis of metallic nanoparticles via biological entities //Materials. - 2015. - Т. 8. - №. 11. - С. 7278-7308. https://www.mdpi.com/1996-1944/8/11/7278 (data obrashcheniya: 03.06.24)

16. Elia P. et al. Green synthesis of gold nanoparticles using plant extracts as reducing agents //I nternational journal of nanomedicine. - 2014. - С. 4007-4021. https://doi.org/10.2147/IJN.S57343 (data obrashcheniya: 03.06.24)

17. Saxena A., Tripathi R.M., Singh R.P. Biological synthesis of silver nanoparticles by using onion (Allium cepa) extract and their antibacterial activity // Dig J Nanomater Bios. - 2010. - Т. 5. - № 2. - С. 427-432. https://scholar.google.ru/scholar?hl=ru&assdt=0%2C5&a=Biological+synthesis+of+silver+nanoparticles+by+using+onion+%28Allium+cepa%29+extract+and+their+antibacterial+activity&btnG= (data obrashcheniya: 03.06.24)

18. Hasan S. A review on nanoparticles: their synthesis and types // Res. J. Recent Sci. - 2015. - Т. 2277. - С. 2502. https://scholar.google.ru/scholar?hl=ru&assdt=0%2C5&q=A+review+on+nanoparticles%3A+their+synthesis+and+types+&btnG= (data obrashcheniya: 03.06.24)

19. Mittal A.K., Chisti Y., Banerjee U.C. Synthesis of metallic nanoparticles using plant extracts //Biotechnology advances. - 2013. - Т. 31. - №. 2. - С. 346-356. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0734975013000050 (data obrashcheniya: 03.06.24)

20. Ge L., Li Q., Wang M., Ouyang J., Li X.J., Xing M.M. Nanosilver particles in medical applications: synthesis, performance, and toxicity. Int. J. Nanomedicine, 2014; 9: 2399- 2407.

21. Mohammed A.B.A. et al. Antioxidant and antibacterial activities of silver nanoparticles biosynthesized by Moringa Oleifera through response surface methodology // Journal o f Nanomaterials. - 2022. - Т. 2022. - С. 1-15. https://www.hindawi.com/iournals/inm/2022/9984308/ (data obrashcheniya: 03.06.24)

22. Rey-Mendez R., Rodriguez-Arguelles M.C., Gonzalez-Ballesteros N. Flower, stem, and leaf extracts from Hypericum perforatum L. to synthesize gold nanoparticles: Effectiveness and antioxidant activity // Surfaces and Interfaces. - 2022. - Т. 32. - С. 102181. https://doi.org/10.1016/i.surfin.2022.102181 (data obrashcheniya: 03.06.24)

23. Zayed M.F., Eisa W.H., Shabaka A.A. Malva parviflora extract assisted green synthesis of silver nanoparticles //Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. - 2012. - Т. 98. - С. 423-428. https://doi.org/10.1016/i.saa.2012.08.072 (data obrashcheniya: 03.06.24)

24. Alkhathlan A.H. et al. Evaluation of the anticancer activity of phytomolecules conjugated gold nanoparticles synthesized by aqueous extracts of Zingiber officinale (ginger) and Nigella sativa L. seeds (black cumin) //Materials. - 2021. - Т. 14. - №. 12. - С. 3368. https://www.mdpi.com/1996-1944/14/12/3368 (data obrashcheniya: 03.06.24)

25. Aboyewa J.A. et al. Green synthesis of metallic nanoparticles using some selected medicinal plants from southern africa and their biological applications // Plants. - 2021. - Т. 10. - №. 9. - С. 1929. https://www.mdpi.com/2223-7747/10/9/1929 (data obrashcheniya: 03.06.24)

26. Tyagi P.K. et al. Green synthesis of iron nanoparticles from spinach leaf and banana peel aqueous extracts and evaluation of antibacterial potential // Journal of Nanomaterials. - 2021. - Т. 2021. - С. 1-11. https://www.hindawi.com/iournals/inm/2021/4871453/(data obrashcheniya: 03.06.24)

27. Umair Raza M. et al. Phytomediated silver nanoparticles (AgNPs) embellish antioxidant defense system, ameliorating HLB-diseased ‘Kinnow’Mandarin plants // Molecules. - 2023. - Т. 28. - №. 5. - С. 2044. https://www.mdpi.com/1420-3049/28/5/2044 (data obrashcheniya: 03.06.24)

28. Razack S.A. et al. Green synthesis of iron oxide nanoparticles using Hibiscus rosa-sinensis for fortifying wheat biscuits // SN Applied Sciences. - 2020. - Т. 2. - С. 1-9. https://link.springer.com/article/10.1007/s42452-020-2477-x

29. Feng J. et al. Green manufacturing of metallic nanoparticles: A facile and universal approach to scaling up // Journal of Materials Chemistry A. - 2016. - Т. 4. - №. 29. - С. 11222-11227. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2016/ta/c6ta03221d (data obrashcheniya: 03.06.24)

30. Singh A. et al. Green synthesis of metallic nanoparticles as effective alternatives to treat antibiotics resistant bacterial infections: A review // Biotechnology Reports. - 2020. - Т. 25. - С. e00427. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2215017X19305934

31. Ahmed S. et al. A review on plants extract mediated synthesis of silver nanoparticles for antimicrobial applications: a green expertise // Journal of advanced research. - 2016. - Т. 7. - №. 1. - С. 17-28. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090123215000314 (data obrashcheniya: 03.06.24)

32. Kwiatkowska A. et al. Composite membrane dressings system with metallic nanoparticles as an antibacterial factor in wound healing // Membranes. - 2022. - Т. 12. - №. 2. - С. 215. https://www.mdpi.com/2077-0375/12/2/215 (data obrashcheniya: 03.06.24)

33. Kaviya S. et al. Biosynthesis of silver nanoparticles using Citrus sinensis peel extract and its antibacterial activity // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. - 2011. - Т. 79. - №. 3. - С. 594-598. (data obrashcheniya: 03.06.24) https://scholar.google.com/scholar?hl=ru&assdt=0%2C5&q=Kaviva+S.%2C+Santana+lakshmi+J.%2C+Viswanathan+B.%2C+Muthumari+J.+and+Srinivasan+K.+%282011%29+Biosynthesis+of+silver+nanoparticles+using+Citrussinensis+peel+extract+and+its+antibacterial+activity.&btnG

34. Kasithevar M. et al. Green synthesis of silver nanoparticles using Alysicarpus monilifer leaf extract and its antibacterial activity against MRSA and CoNS isolates in HIV patients // Journal of Interdisciplinary Nanomedicine. - 2017. - Т. 2. - №. 2. - С. 131-141. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/iin2.26 (data obrashcheniya: 03.06.24)

35. Ebrahimi K., Shiravand S., Mahmoudvand H. Biosynthesis of copper nanoparticles using aqueous extract of Capparis spinosa fruit and investigation of its antibacterial activity // Marmara Pharmaceutical Journal. - 2017. - Т. 21. - №. 4. - С. 866-871. https://dergipark.org.tr/en/pub/marupi/issue/33374/381078 (data obrashcheniya: 03.06.24)

36. Shende S. et al. Green synthesis of copper nanoparticles by Citrus medica Linn. (Idilimbu) juice and its antimicrobial activity // World Journal of Microbiology and Biotechnology. - 2015. - Т. 31. - С. 865873. https ://link. springer. com/article/10.1007/s11274-015-1840-3

37. Amer M. et al. Green synthesis of copper nanoparticles by Citrus limon fruits extract, characterization and antibacterial activity. - 2020. - Chemistry International 7(1) (2021) с. 1-8. https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm7abstractid=3693721 (data obrashcheniya: 03.06.24)

38. Chung I.M. et al. Green synthesis of copper nanoparticles using Eclipta prostrata leaves extract and their antioxidant and cytotoxic activities // Experimental and therapeutic medicine. - 2017. - Т. 14. - №. 1. - С. 18-24. https://doi.org/10.3892/etm.2017.4466

39. Wu S. et al. Green synthesis of copper nanoparticles using Cissus vitiginea and its antioxidant and antibacterial activity against urinary tract infection pathogens //Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology. - 2020. - Т. 48. - №. 1. - С. 1153-1158. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21691401.2020.1817053 (data obrashcheniya: 03.06.24)

40. Fakhari S., Jamzad M., Kabiri Fard H. Green synthesis of zinc oxide nanoparticles: a comparison // Green chemistry letters and reviews. - 2019. - Т. 12. - №. 1. - С. 19-24 https://www.tandfonline.com/doi/fnll/10.1080/17518253.2018.1547925 (data obrashcheniya: 03.06.24)

41. Devi R. S. et al. Green synthesis of zinc oxide nanoparticles by using Hibiscus rosa-sinensis // Int. J. Curr. Eng. Technol. - 2014. - Т. 4. - №. 4. - С. 2444-2446. https://citeseerx.ist.psu.edu/document?repid=rep1&type=pdf&doi=c1bed74856aaa098aec47ce2646575301dbecd47 (data obrashcheniya: 03.06.24)

42. Luque P.A. et al. Green synthesis of zinc oxide nanoparticles using Citrus sinensis extract // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. - 2018. - Т. 29. - С. 9764-9770. https://link.springer.com/article/10.1007/s10854-018-9015-2 (data obrashcheniya: 03.06.24)

43. Awwad A.M. et al. Green synthesis of zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs) using Ailanthus altissima fruit extracts and antibacterial activity // Chem. Int. - 2020. - Т. 6. - №. 3. - С. 151-159. https://www.bosaliournals.com/chemint/article/view/174 (data obrashcheniya: 03.06.24)

44. Zangeneh A., Zangeneh M.M., Moradi R. Ethnomedicinal plant-extract-assisted green synthesis of iron nanoparticles using Allium saralicum extract, and their antioxidant, cytotoxicity, antibacterial, antifungal and cutaneous wound-healing activities // Applied Organometallic Chemistry. - 2020. - Т. 34. - №. 1. - С. e5247. https://onlinelibrarv.wiley.com/doi/full/10.1002/aoc.52477casatoken=ViUbiQKXGYsAAAAA%3AHyn2TVFoh7zs8Hqd-0ZgNH7Vi5WS0SqdpprqztXWDJaPV-GqPvvzG4iMFxxa1e8Skv9Bc9VTzbAgti0 (data obrashcheniya: 03.06.24)

45. Sudhakar, C., Selvam, K., Govarthanan, M., Senthilkumar, B., Sengottaiyan, A., Stalin, M. and Selvankumar, T., 2015. Acorns calamus rhizome extract mediated biosynthesis of silver nanoparticles and their bactericidal activity against human pathogens. Journal of genetic engineering and biotechnology, 13(2), pp. 93-99. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1687157X15000438 (data obrashcheniya: 03.06.24).

46. Rastogi, L. and Arunachalam, J., 2011. Sunlight based irradiation strategy for rapid green synthesis of highly stable silver nanoparticles using aqueous garlic (Allium sativum) extract and their antibacterial potential. Materials Chemistry and Physics, 129(1-2), pp. 558-563. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0254058411003804 (data obrashcheniya: 03.06.24) .

47. Logaranjan, K., Raiza, A.J., Gopinath, S.C., Chen, Y. and Pandian, K., 2016. Shape-and size-controlled synthesis of silver nanoparticles using Aloe vera plant extract and their antimicrobial activity. Nanoscale research letters, 11, pp.1-9. https://link.springer.com/article/10.1186/s11671-016-1725-x (data obrashcheniya: 03.06.24).

48. Sujitha M.V., Kannan S. Green synthesis of gold nanoparticles using Citrus fruits (Citrus limon, Citrus reticulata and Citrus sinensis) aqueous extract and its characterization // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. - 2013. - Т. 102. - С. 15-23. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1386142512009134 (data obrashcheniya: 03.06.24) .

49. Kumar V.G. et al. Facile green synthesis of gold nanoparticles using leaf extract of antidiabetic potent Cassia auriculata // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. - 2011. - Т. 87. - №. 1. - С. 159-163. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S092777651100275X (data obrashcheniya: 03.06.24) .

50. Bibi, I., Nazar, N., Ata, S., Sultan, M., Ali, A., Abbas, A., Jilani, K., Kamal, S., Sarim, F.M., Khan, M.I. and Jalal, F., 2019. Green synthesis of iron oxide nanoparticles using pomegranate seeds extract and photocatalytic activity evaluation for the degradation of textile dye. Journal of Materials Research and Technology, 8(6), pp.6115-6124. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2238785419311536 (data obrashcheniya: 03.06.24).

51. Demirezen, D.A., Yildiz, Y.§., Yilmaz, §. and Yilmaz, D.D., 2019. Green synthesis and characterization of iron oxide nanoparticles using Ficus carica (common fig) dried fruit extract. Journal of bioscience and bioengineering, 127(2), pp. 241-245. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1389172318301841 (data obrashcheniya: 03.06.24) .


Дополнительные файлы

Рецензия

Для цитирования:


Сейтханова К.К., Аникина И.В. МЕТОДЫ БИОСИНТЕЗА НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ. Вестник Северо-Казахстанского Университета им. М. Козыбаева. 2024;(2 (62)):151-165. https://doi.org/10.54596/2958-0048-2024-2-151-165

For citation:


Seytkhanova K.K., Anikina I.V. METHODS OF BIOSYNTHESIS OF METAL NANOPARTICLES, PROSPECTS OF APPLICATION IN CROP PRODUCTION. Vestnik of M. Kozybayev North Kazakhstan University. 2024;(2 (62)):151-165. (In Kazakh) https://doi.org/10.54596/2958-0048-2024-2-151-165

Просмотров: 243


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2958-003X (Print)
ISSN 2958-0048 (Online)