Metody zelené syntézy nanočástic zaznamenávají v současnosti významný rozvoj, především díky velké efektivitě, ekonomickým a eko‐ logickým aspektům včetně šetrnosti těchto metod k životnímu prostředí. Tyto metody využívají pro přípravu nanočástic látky s organic‐ kým původem, které zajišťují redukující a stabilizující funkce pro přípravu disperze nanočástic spektra kovů. Zvláště výhodné je využití rostlinných odpadů pro zisk extraktů obsahujících celou řadu látek s redukční a biologickou aktivitou. V závislosti na druhu rostliny, ze kterého se získal extrakt lze rychle připravit stabilní nanočástice s různou velikostí, tvarem a z různých prvků. Takto získané nanočástice mají významný potenciál jak z hlediska srovnání jejich výroby s metodami fyzikálně‐chemickými, tak z hlediska srovnání jejich antimikro‐ biálních aktivit s tradičními desinfekčními činidly. Potenciál těchto metod spočívá v možnosti zapojení do principů cirkulární ekonomiky za snižování nákladů produkce, efektivnějšího využití odpadů a celkově příznivým ekonomickým i ekologickým aspektům.
The methods of green synthesis of nanoparticles are currently undergoing important development, mainly due to high efficiency, eco‐ nomic, ecological and environmentally friendly approach. Green methods use for the preparation of nanoparticles organic compounds, which provide reducing and stabilizing functions for the dispersion of metal nanoparticles. The use of plant waste materials is especially advantageous, as they contain a wide range of substances with reducing and biological activity. Different plant species and parts provide extracts for quick and reliable methods for preparation of stable dispersions with various sizes and shapes of nanoparticles. These na‐ noparticles have significant potential both their comparison with with physico‐chemical methods of production and in their antimicrobial activities. The potential of green biosynthesis methods lies in their contribution to the principles of circular economy for reducing produ‐ ction costs, efficient use of waste materials and overall favorable economic and ecological aspects.
- MeSH
- biologické pigmenty MeSH
- lidé MeSH
- Monascus * metabolismus MeSH
- mykotoxiny MeSH
- potravinářská barviva MeSH
- potravinářská mikrobiologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
S markantním rozvojem nanotechnologií nabývá na důležitosti racionální výběr metod pro výrobu nanočástic v průmyslovém měřítku. Pozornost se v současné době upírá na výzkum metod biotechnologických, využívajících princip tzv. zelené chemie, které pro syntézu nanočástic kovů využívají přírodní materiály jako např. mikroorganismy nebo rostliny. Tyto zelené metody by mohly v budoucnu nahradit konvenční postupy přípravy nanočástic (fyzikální a chemické), které jsou v mnoha ohledech nevýhodné. Tento přehled stručně shrnuje biotechnologické postupy přípravy nanočástic kovů pomocí přírodních surovin a obsahuje výčet hlavních výhod a nevýhod použití jednotlivých z nich.
With the significant development of nanotechnology, arational choice of methods for the production of nanoparticles on an industrial scale is gaining in importance. Currently, attention is focused on research into biotechnological methods, using the principle of so -called green chemistry, which use natural materials such as microorganisms or plants for the synthesis of metal nanoparticles. These green methods could be afuture alternative to conventional approaches to the preparation of nanoparticles (physical and chemical), which are disadvantageous in many aspects. This review briefly summarizes the biotechnological methods for metal nanoparticle synthesis using biomaterials and lists the main advantages and disadvantages of using each of them.
Biofouling, jakožto postupná adheze mikro- a makroorganismů na ponořené povrchy způsobuje řadu problémů v lodním průmyslu, včetně zvýšené koroze materiálů, environmentálních rizik a dalších. Díky tomu je v dnešní době kladen důraz na vývoj nových, ekologicky bezpečných antifoulingových technologií, které by napomáhaly s prevencí vzniku biofoulingu či s jeho eliminací. Tyto technologie zahrnují využití polymerů odolných vůči proteinům, antifoulingových nátěrů s uvolňovanou složkou do prostředí či využití biomimetického přístupu.
Biofouling, as the gradual adhesion of micro- and macroorganisms to submerged surfaces, causes a number of problems in marine industry, including increased corrosion of materials, environmental risks and more. Due to this, emphasis is currently being placed on the development of new, ecologically safe antifouling technologies that would help prevent or eliminate biofouling. These technologies include the use of protein -resistant polymers, coatings that release the antifouling component into the environment or biomimetic approach.
Člověk je kolonizován bilionem mikroorganismů, označovanými jako mikrobiota. Tyto mikroby (bakterie, kvasinky, houby, archaea či parazity) vytváří s hostitelem celistvý superorganismus. Nejvíce je osidlováno střevo, které je zapojeno do osy střevo -mozek, představující obousměrný komunikační kanál mezi centrální a enterickou nervovou soustavou. Tento koncept byl poté rozšířen o mikrobiotu (osa mikrobiota -střevo -mozek). Změny ve složení v mikrobiotě mohou souviset s různými onemocněními.
Human is colonized by a trillion of microorganisms, called microbiota. These microbes (bacteria, yeast, fungi, archaea, or parasites) forming together with the host a superorganism. The gut is most colonized and is involved in the gut -brain axis, representing a two -way communication channel between the central and enteric nervous systems. This concept was then extended to the microbiota (microbiota -gut -brain axis). Changes in composition of microbiota could be associated with various diseases.
Na Zemi vznikne každoročně procesem fotosyntézy přibližně 180 × 1011 tun lignocelulosové biomasy44, ze kterých představuje přibližně 15 až 30 % suché hmotnosti lignin45. Přestože se jedná o zásadní zdroj aromatických sloučenin, není, až na pár výjimek, zavedeno jeho průmyslové využití na výrobu produktů s přidanou hodnotou. Největší množství ligninu vzniká jako vedlejší produkt papírenského průmyslu, jehož zisky budou pravděpodobně vlivem rostoucí oblíbenosti on -line komunikace a postupnému snižování závislosti firem na papíru meziročně klesat. Zavedením nových aplikací ligninu by se podařilo zvýšit jeho tržní cenu a tím i zisk firem produkujících lignin. Tento efekt by byl rovněž žádoucí pro biorafinerie druhé generace a nepřímo by podpořil výzkum v oblasti biopaliv a dalších hodnotných chemikálií z obnovitelných zdrojů. Jedna z možností, jak tento odpadní biopolymer využít, je v přípravě kovových nanočástic, které patří mezi komerčně nejvíce používané nanomateriály. Proto tato práce shrnuje nedávné úspěchy v této oblasti včetně možností aplikace připravených nanočástic.
The annual production of lignocellulosic biomass by the photosynthesis process on Earth is estimated at 180 × 1011 tonnes44, of which approximately 15 to 30 % of the dry weight is lignin45. Although it is an essential source of aromatic compounds, its industrial use to produce value -added products, with a few exceptions, is not established. The largest amount of lignin arises as a by -product of the paper industry, whose profits will probably decrease year after year due to the growing popularity of online communication and lower dependence of companies on paper. With the introduction of new applications of lignin, it would be possible to increase its market price and thus the profit of companies producing lignin. This effect would be also desirable for second -generation biorefineries and indirectly support research dealing with biofuels and other valuable chemicals from renewable sources. One of the ways to use this waste biopolymer is in the preparation of metal nanoparticles, which are among the most commercially used nanomaterials. Therefore, this work summarizes recent successes in this area, including the possibility of applying prepared nanoparticles.
Bakterie rodu Kocuria patří mezi gram -pozitivní, nesporulující, převážně aerobní koky, které se vyskytují ve dvojicích, krátkých řetízkách či tetrádách. Dříve byl tento rod řazen mezi bakterie rodu Micrococcus, ale na základě fylogenetických a chemotaxonomických analýz byl začleněn do samostatného rodu Kocuria. Bakterie rodu Kocuria jsou morfologicky podobné bakteriím Staphylococcus a Micrococcus. S bakteriemi Staphylococcus jsou často zaměňovány při běžných fenotypových testech. V současné době je známo 28 druhů Kocuria, které se vyskytují v půdě, ve vodě, na kůži či sliznici lidí a zvířat. Některé druhy Kocuria mohou způsobovat zdravotní problémy, které jsou spojeny s dalšími nemocemi. Některé druhy se naopak mohou využít k produkci enzymů, biosurfaktantů či pigmentů v potravinářském, kosmetickém či farmaceutickém průmyslu. Jejich produkce extrémofilními kmeny rodu Kocuria má velký potenciál díky zvýšené stabilitě mikrobiálních produktů.
All of the recognize species of Kocuria are gram -positive coccoid, non -endospore -forming, aerobic, which are arranged in pairs, short chains or tetrads. The genus Kocuria was previously belongs to the family Micrococcaceae. On the basis of the phylogenetic and chemotaxonomic analyses, it was incorporated into a separate genus Kocuria. Kocuria are morphologically similar to bacteria Staphylococcus and Micrococcus. They are often confused with bacteria Staphylococcus by conventional phenotypic tests. At present, there are known 28 species of Kocuria, which occur in soil, water, skin or mucous membranes of humans and animals. Some species of Kocuria can cause healthy problems that are associated with other diseases. On the other hand some species can be used to produce enzymes, biosurfactants or pigments in the food, cosmetic or pharmaceutical industries. Their production of extremophilic strains of the genus Kocuria has great potential due to the increased stability of microbial products.
- MeSH
- grampozitivní bakteriální infekce MeSH
- lidé MeSH
- Micrococcaceae * MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Technologie využívající nanočástice se v posledních letech stávají nedílnou součástí mnoha odvětví lidské činnosti. Konkrétně nanočástice kovů jsou pro mnoho oblastí zajímavé především díky unikátním vlastnostem, kterých nabývají díky svému vysokému specifickému povrchu. Jednou z oblastí bezpochyby značně ovlivněnou nanotechnologiemi je biomedicína. Nanočástice kovů, jako je zlato či stříbro, mají v současnosti v biomedicíně celou škálu využití. Konkrétně zlaté nanočástice se používají například v kontextu cíleného transportu léčiv, genového inženýrství, diagnostiky, zobrazovacích technik či fototermální terapie. Jednou z vlastností, kterou kovové nanočástice disponují, je mimo jiné antimikrobiální aktivita. Tomuto tématu se věnuje velká pozornost se snahou odhalit rozsah a mechanismus antimikrobiálního působení. Jako velmi perspektivní se jeví především použití kovových nanočástic v boji proti rezistentním bakteriím. Zvláštní pozornost si díky své nízké toxicitě pro živočišné buňky zaslouží nanočástice zlata, jejichž antibakteriální účinky byly prokázány proti řadě podmíněně patogenních bakterií. Nedílnou součástí využívání nanočástic je pak také otázka jejich výroby. Je velmi důležité hodnotit postupy průmyslové produkce kovových nanočástic s cílem nalézt metody šetrné, nezatěžující životní prostředí.
Technologie využívající nanočástice se v posledních letech stávají nedílnou součástí mnoha odvětví lidské činnosti. Konkrétně nanočástice kovů jsou pro mnoho oblastí zajímavé především díky unikátním vlastnostem, kterých nabývají díky svému vysokému specifickému povrchu. Jednou z oblastí bezpochyby značně ovlivněnou nanotechnologiemi je biomedicína. Nanočástice kovů, jako je zlato či stříbro, mají v současnosti v biomedicíně celou škálu využití. Konkrétně zlaté nanočástice se používají například v kontextu cíleného transportu léčiv, genového inženýrství, diagnostiky, zobrazovacích technik či fototermální terapie. Jednou z vlastností, kterou kovové nanočástice disponují, je mimo jiné antimikrobiální aktivita. Tomuto tématu se věnuje velká pozornost se snahou odhalit rozsah a mechanismus antimikrobiálního působení. Jako velmi perspektivní se jeví především použití kovových nanočástic v boji proti rezistentním bakteriím. Zvláštní pozornost si díky své nízké toxicitě pro živočišné buňky zaslouží nanočástice zlata, jejichž antibakteriální účinky byly prokázány proti řadě podmíněně patogenních bakterií. Nedílnou součástí využívání nanočástic je pak také otázka jejich výroby. Je velmi důležité hodnotit postupy průmyslové produkce kovových nanočástic s cílem nalézt metody šetrné, nezatěžující životní prostředí.
- MeSH
- antibakteriální látky MeSH
- kovové nanočástice MeSH
- lidé MeSH
- nanočástice MeSH
- zlato * MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Tvorba biofilmů a s ní související rostoucí rezistence mikroorganismů ukazuje na potřebu hledání nových přírodních látek, které při současném podání s antibiotikem zvýší jejich biologickou aktivitu. Zároveň je nutné zajistit netoxicitu těchto látek. Jednou z možných alternativ je použití sekundárních metabolitů rostlin, například polyfenolů. Tyto metabolity se přirozeně vyskytují v ovoci, zelenině, obilovinách, ořeších, ale také v rostlinných produktech jako je víno, pivo, čaj a kakao. V současné době se přesunula pozornost k rostlinným polyfenolům pocházejícím z extraktu vinné révy. Vinná réva obsahuje velké množství polyfenolových látek, např. resveratrolu či polydatinu. Odpadní vinařské produkty jsou bohaté na polyfenolové látky, které by mohly přispět k řešení problému při rezistenci mikroorganismů k běžně používaným antibiotikům, zároveň by se tím vyřešil problém s nakládáním s vinařskými odpady.
The formation of biofilms and the associated increasing resistance of microorganisms shows the need to search for novel natural substances that would increase the biological activity of antibiotics if used together. It is also necessary to ensure the non‑‑toxicity of these substanes. One of the possibilities could be the application of plant secondary metabolites. These metabolites naturally occur in fruits, vegetables, cereals, nuts but also in plant products such as wine, beer, tea and cocoa. At present, attention has been paid to plant polyphenols from the grapevine extracts. Grapevine contains a lot of polyphenols, such as resveratrol or polydatin. Waste wine products are also rich in polyphenol substances that could help solve the problem of antibiotic resistance as well as the management of wine waste.
- MeSH
- antiinfekční látky izolace a purifikace MeSH
- antioxidancia MeSH
- biofilmy účinky léků MeSH
- farmakologické účinky - molekulární mechanismy MeSH
- flavonoidy farmakologie izolace a purifikace MeSH
- flavonoly farmakologie izolace a purifikace MeSH
- glukosidy farmakologie izolace a purifikace MeSH
- katechin farmakologie izolace a purifikace MeSH
- kempferoly farmakologie izolace a purifikace MeSH
- kyselina mléčná analogy a deriváty farmakologie izolace a purifikace MeSH
- quercetin farmakologie izolace a purifikace MeSH
- resveratrol farmakologie izolace a purifikace MeSH
- stilbeny farmakologie izolace a purifikace MeSH
- Vitis * chemie MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
[Effect of non‐thermal plasma on microorganisms]
Jednou z možností, jak efektivně a šetrně bojovat proti bakteriím rezistentním k antibiotikům je aplikace nízkoteplotního plazmatu (NTP). NTP představuje částečně nebo úplně ionizovaný plyn složený z částic vykazujících tzv. kvazi‐‐neutralitu. Mechanismus účinku NTP zůstává nejasný. Vznikající reaktivní částice (ozón, hydroxylové radikály, singletový kyslík nebo oxidy dusíku) a UV záření mohou vyvolávat oxidativní stres a jsou zodpovědné za poškození buněk mikroorganismů, se kterými interagují. NTP působí nejen na buněčné obaly a pyrimidinové báze v DNA, ale ovlivňuje také produkci některých faktorů virulence: tvorbu biofilmu, pyocyaninu a elastasy B a to pravděpodobně díky interakci se signálními molekulami. NTP lze použít k dekontaminaci povrchů, k čištění odpadních vod a k prevenci tvorby biofilmů např. ve stomatologii.
Non‐‐thermal plasma (NTP) application is one of the ways to effectively and gently fight against bacteria resistant to antibiotics. NTP is partially or completely ionized gas composed of particles exhibiting quasi‐‐neutrality. The NTP mechanism of action remains unclear. Emerging reactive particles (ozone, hydroxyl radicals, singlet oxygen or nitrogen oxides) and UV radiation can cause oxidative stress and are responsible for cell damage. NTP affect not only cell membrane or pyrimidine bases contained in DNA but also affect the production of some virulence factors: biofilm, pyocyanin and elastase B, probably due to the interaction with signal molecules. NTP can be used for surface decontamination, waste water treatment and for the prevention of biofilm formation, for example in dentistry.
