Розробка способу отримання наночастинок міді в культурі мікроводоростей Dunaliella та Chlorella та їх характеристика

Abstract

У роботі було запропоновано новий методологічний підхід отримання наночастинок (міді) на прикладі зразків біомаси клітин мікроводоростей вихідної культури Dunaliella viridis D.v-Cu.S і резистентної до іонів міді культури D.v-Cu.R за умови додаткового внесення іонів сірчанокислої міді до біомаси досліджуваних водоростей та визначення впливу термообробки на формування наночастинок. Отримані дані свідчать про те, що що в ультрафільтраті вихідної культури D.v.S. була присутня досить велика кількість амінокислот, пептидів та невелика кількість білків з молекулярною масою меншою за 10 кДа, порівняно з культурою D.v.R, де вони були відсутні. Зазначимо, що термообробка (121 °С за 1 атм протягом 30 хв) супроводжувалася деградацією білків рівною мірою для біомаси клітин D.v.S і D.v.R., тобто їхня оптична щільність не відрізнялася. Виявили, що в ультрафільтраті нативних D.v.S були присутні досить великі частинки діометром 4712 нм (близько 12 % і понад 80 % частинки з діаметром 1066 нм, тоді як в «ультрафільтраті» D.v.R виявили частинки зі значно меншим діаметром 682 нм (на їхню частку припадало близько 80%) та частинки з діаметром близько 173 нм (19%). Наявність білка в досліджуваних зразках є методичним обмеженням при визначенні наявності наночастинок методом DLS.

In the paper, a new methodological approach to obtaining nanoparticles (copper) was proposed on the example of samples of the biomass of microalgae cells of the original culture Dunaliella viridis D.v-Cu.S and the culture resistant to copper ions D.v-Cu.R, on the condition that copper sulfate ions are added to the biomass of the investigated algae and determining the effect of heat treatment on the formation of nanoparticles. The obtained data indicate that in the ultrafiltrate of the initial culture of D.v.S. quite a large number of amino acids, peptides and a small number of proteins with a molecular weight of less than 10 kDa were present, compared to the D.v.R culture, where they were absent. Note that heat treatment (121 °C at 1 atm for 30 min) was accompanied by protein degradation to the same extent for the biomass of D.v.S and D.v.R. cells, that is, their optical density did not differ. It was found that in the ultrafiltrate of native D.v.S there were quite large particles with a diameter of 4712 nm (about 12% and more than 80% of particles with a diameter of 1066 nm, while in the "ultrafiltrate" of D.v.R, particles with a much smaller diameter of 682 nm were found (their share was about 80%) and particles with a diameter of about 173 nm (19%). The presence of protein in the studied samples is a methodological limitation when determining the presence of nanoparticles by the DLS method.