IT201800005108A1 - Procedimento per la sintesi di nanoparticelle di argento mediante ceppi probiotici cresciuti in alga, nanoparticelle cosi' ottenute e usi relativi - Google Patents
Procedimento per la sintesi di nanoparticelle di argento mediante ceppi probiotici cresciuti in alga, nanoparticelle cosi' ottenute e usi relativi Download PDFInfo
- Publication number
- IT201800005108A1 IT201800005108A1 IT102018000005108A IT201800005108A IT201800005108A1 IT 201800005108 A1 IT201800005108 A1 IT 201800005108A1 IT 102018000005108 A IT102018000005108 A IT 102018000005108A IT 201800005108 A IT201800005108 A IT 201800005108A IT 201800005108 A1 IT201800005108 A1 IT 201800005108A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- silver
- nanoparticles
- silver nanoparticles
- process according
- omega
- Prior art date
Links
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 53
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 title claims description 36
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 title claims description 36
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 title claims description 31
- 230000000529 probiotic effect Effects 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims description 29
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims description 14
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 30
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 241000186604 Lactobacillus reuteri Species 0.000 claims description 16
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 16
- -1 gold ions Chemical class 0.000 claims description 15
- 235000020660 omega-3 fatty acid Nutrition 0.000 claims description 15
- 229940012843 omega-3 fatty acid Drugs 0.000 claims description 14
- 239000006014 omega-3 oil Substances 0.000 claims description 14
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 12
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 12
- 241000186000 Bifidobacterium Species 0.000 claims description 9
- 239000002417 nutraceutical Substances 0.000 claims description 9
- 235000021436 nutraceutical agent Nutrition 0.000 claims description 9
- 241000186610 Lactobacillus sp. Species 0.000 claims description 8
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 claims description 7
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 claims description 6
- 241000131482 Bifidobacterium sp. Species 0.000 claims description 5
- 241001250129 Nannochloropsis gaditana Species 0.000 claims description 5
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 5
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims description 5
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 5
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 claims description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 5
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 claims description 5
- 208000015943 Coeliac disease Diseases 0.000 claims description 4
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 4
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 claims description 4
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 claims description 3
- 206010017533 Fungal infection Diseases 0.000 claims description 3
- 241000590002 Helicobacter pylori Species 0.000 claims description 3
- 241000588747 Klebsiella pneumoniae Species 0.000 claims description 3
- 244000199866 Lactobacillus casei Species 0.000 claims description 3
- 241000186840 Lactobacillus fermentum Species 0.000 claims description 3
- 241000186605 Lactobacillus paracasei Species 0.000 claims description 3
- 240000006024 Lactobacillus plantarum Species 0.000 claims description 3
- 241000509521 Nannochloropsis sp. Species 0.000 claims description 3
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 claims description 3
- 239000002260 anti-inflammatory agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 229940037467 helicobacter pylori Drugs 0.000 claims description 3
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 241000588625 Acinetobacter sp. Species 0.000 claims description 2
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 claims description 2
- 241000228257 Aspergillus sp. Species 0.000 claims description 2
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 claims description 2
- 241000901050 Bifidobacterium animalis subsp. lactis Species 0.000 claims description 2
- 241000589972 Borrelia sp. Species 0.000 claims description 2
- 241000149420 Bothrometopus brevis Species 0.000 claims description 2
- 241001495184 Chlamydia sp. Species 0.000 claims description 2
- 241000193464 Clostridium sp. Species 0.000 claims description 2
- 206010009900 Colitis ulcerative Diseases 0.000 claims description 2
- 208000011231 Crohn disease Diseases 0.000 claims description 2
- 241000195617 Cryptomonas sp. Species 0.000 claims description 2
- 241000147019 Enterobacter sp. Species 0.000 claims description 2
- 208000006877 Insect Bites and Stings Diseases 0.000 claims description 2
- 240000001929 Lactobacillus brevis Species 0.000 claims description 2
- 241000186679 Lactobacillus buchneri Species 0.000 claims description 2
- 241001134659 Lactobacillus curvatus Species 0.000 claims description 2
- 241000186612 Lactobacillus sakei Species 0.000 claims description 2
- 208000001145 Metabolic Syndrome Diseases 0.000 claims description 2
- 241000191938 Micrococcus luteus Species 0.000 claims description 2
- 241000187488 Mycobacterium sp. Species 0.000 claims description 2
- 208000031888 Mycoses Diseases 0.000 claims description 2
- 241000206766 Pavlova Species 0.000 claims description 2
- 241001302393 Porphyridium sp. Species 0.000 claims description 2
- 241001303058 Rhodomonas sp. Species 0.000 claims description 2
- 241001138501 Salmonella enterica Species 0.000 claims description 2
- 241001147693 Staphylococcus sp. Species 0.000 claims description 2
- 241000194022 Streptococcus sp. Species 0.000 claims description 2
- 241000196321 Tetraselmis Species 0.000 claims description 2
- 241000223229 Trichophyton rubrum Species 0.000 claims description 2
- 201000006704 Ulcerative Colitis Diseases 0.000 claims description 2
- 206010046914 Vaginal infection Diseases 0.000 claims description 2
- 201000008100 Vaginitis Diseases 0.000 claims description 2
- 201000007096 Vulvovaginal Candidiasis Diseases 0.000 claims description 2
- 201000000690 abdominal obesity-metabolic syndrome Diseases 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 claims description 2
- 206010009887 colitis Diseases 0.000 claims description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims description 2
- 208000027866 inflammatory disease Diseases 0.000 claims description 2
- 208000002551 irritable bowel syndrome Diseases 0.000 claims description 2
- 235000012162 pavlova Nutrition 0.000 claims description 2
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 claims description 2
- 238000011200 topical administration Methods 0.000 claims description 2
- 238000002525 ultrasonication Methods 0.000 claims description 2
- 201000004624 Dermatitis Diseases 0.000 claims 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 16
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 description 14
- 229940001882 lactobacillus reuteri Drugs 0.000 description 12
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 10
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 7
- 241000277949 Escherichia coli LF82 Species 0.000 description 6
- 102000004890 Interleukin-8 Human genes 0.000 description 6
- 108090001007 Interleukin-8 Proteins 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 6
- XKTZWUACRZHVAN-VADRZIEHSA-N interleukin-8 Chemical compound C([C@H](NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)NC(=O)[C@@H](NC(C)=O)CCSC)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N1[C@H](CCC1)C(=O)N1[C@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(=O)N[C@H](CO)C(=O)N1[C@H](CCC1)C(N)=O)C1=CC=CC=C1 XKTZWUACRZHVAN-VADRZIEHSA-N 0.000 description 6
- 229940096397 interleukin-8 Drugs 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 5
- 238000000441 X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 229940039696 lactobacillus Drugs 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 241000194108 Bacillus licheniformis Species 0.000 description 2
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 2
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 2
- 241000222122 Candida albicans Species 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 241000224476 Nannochloropsis salina Species 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 241000607519 Aeromonas sp. Species 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 206010007134 Candida infections Diseases 0.000 description 1
- 241000186249 Corynebacterium sp. Species 0.000 description 1
- 206010012438 Dermatitis atopic Diseases 0.000 description 1
- 241000588697 Enterobacter cloacae Species 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 206010017964 Gastrointestinal infection Diseases 0.000 description 1
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 1
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 1
- 238000012404 In vitro experiment Methods 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 208000022559 Inflammatory bowel disease Diseases 0.000 description 1
- 241001501885 Isochrysis Species 0.000 description 1
- 241000124105 Isochrysis sp. Species 0.000 description 1
- 201000008225 Klebsiella pneumonia Diseases 0.000 description 1
- 240000001046 Lactobacillus acidophilus Species 0.000 description 1
- 235000013956 Lactobacillus acidophilus Nutrition 0.000 description 1
- 241000218588 Lactobacillus rhamnosus Species 0.000 description 1
- 241000736262 Microbiota Species 0.000 description 1
- 241000159660 Nannochloropsis oculata Species 0.000 description 1
- 241000206765 Pavlova lutheri Species 0.000 description 1
- 206010035717 Pneumonia klebsiella Diseases 0.000 description 1
- 241001494715 Porphyridium purpureum Species 0.000 description 1
- 241000589614 Pseudomonas stutzeri Species 0.000 description 1
- 240000001745 Rheum palmatum Species 0.000 description 1
- 235000008090 Rheum palmatum Nutrition 0.000 description 1
- 241000512224 Rhodomonas salina Species 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 241000405713 Tetraselmis suecica Species 0.000 description 1
- 241001467018 Typhis Species 0.000 description 1
- 238000004125 X-ray microanalysis Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000009604 anaerobic growth Effects 0.000 description 1
- 229940121363 anti-inflammatory agent Drugs 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 201000008937 atopic dermatitis Diseases 0.000 description 1
- 230000001363 autoimmune Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229940071604 biogaia Drugs 0.000 description 1
- 229940095731 candida albicans Drugs 0.000 description 1
- 201000003984 candidiasis Diseases 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 201000010897 colon adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 208000029742 colonic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000001332 colony forming effect Effects 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000007920 enema Substances 0.000 description 1
- 229940079360 enema for constipation Drugs 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010195 expression analysis Methods 0.000 description 1
- 208000037338 fibronectinemic type Ehlers-Danlos syndrome Diseases 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000010874 in vitro model Methods 0.000 description 1
- 230000004968 inflammatory condition Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000009309 intensive farming Methods 0.000 description 1
- 208000028774 intestinal disease Diseases 0.000 description 1
- 210000005026 intestinal epithelial barrier Anatomy 0.000 description 1
- 210000002490 intestinal epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 1
- 230000037041 intracellular level Effects 0.000 description 1
- 229940039695 lactobacillus acidophilus Drugs 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 1
- 239000002324 mouth wash Substances 0.000 description 1
- 229940051866 mouthwash Drugs 0.000 description 1
- 239000002674 ointment Substances 0.000 description 1
- 238000000424 optical density measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000000770 proinflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 210000003660 reticulum Anatomy 0.000 description 1
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910000108 silver(I,III) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007901 soft capsule Substances 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000000829 suppository Substances 0.000 description 1
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/12—Unicellular algae; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P3/00—Preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
- A61K2035/11—Medicinal preparations comprising living procariotic cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Botany (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
PROCEDIMENTO PER LA SINTESI DI NANOPARTICELLE DI ARGENTO MEDIANTE CEPPI PROBIOTICI CRESCIUTI IN ALGA, NANOPARTICELLE COSI' OTTENUTE E USI RELATIVI
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la sintesi biogena di nanoparticelle di argento da parte di ceppi probiotici appartenenti ai generi Lactobacillus sp. e Bifidobacterium sp. cresciuti in alghe unicellulari, alle nanoparticelle di argento ottenute dal processo di fermentazione da sole o in combinazione con i probiotici, e loro usi in campo medico come agenti anti-infiammatori e/o antisettici. La capacità di aggregare ioni argento in nanoparticelle di differenti dimensioni e qualità sembrerebbe essere una caratteristica comune e nota a diversi microrganismi [1].
Infatti, è stato già descritto che nanoparticelle d'argento possono essere sintetizzate da Bacillus spp [2]. In particolare, nanoparticelle di argento possono essere sintetizzate da Bacillus licheniformis (B. licheniformis) a partire da ioni d’argento ([3,4]).
Inoltre, è stato dimostrato che B. subtilis produce nanoparticelle d'argento in terreno liquido acquoso irraggiato con microonde allo scopo di aumentare il tasso di reazione e ridurre l'aggregazione delle nanoparticelle prodotte [5].
Nanoparticelle d'argento di diverse composizioni sono state sintetizzate con successo da Pseudomonas stutzeri AG259 [6].
La sintesi di nanoparticelle d'argento, ottenute riducendo ioni Ag<+ >acquosi ad opera di enzimi notroreductasi, è stata dimostrata in Klebsiella pneumonia, E. coli e Enterobacter cloacae [7].
Nanoparticelle d'argento monodisperse e stabili sono state sintetizzate da Aeromonas sp. SH10 e Corynebacterium sp. SH09 riducendo [Ag(NH3)2]<+ >[8]. Si è ipotizzato che [Ag(NH3)2]<+ >reagisse prima con OH<- >per formare Ag2O, poi fosse metabolizzato indipendentemente e ridotto a nanoparticelle d'argento.
È stato altresì riportato che ceppi di Lactobacillus in presenza di ioni d'argento hanno sintetizzato nanoparticelle a livello intracellulare [9, 10]. Tra i lattobacilli, Lactobacillus acidophilus, casei, fermentum, plantarum, rhamnosus e reuteri sono in grado di sintetizzare nanoparticelle [9, 11,12].
Nanoparticelle d’argento, caratterizzate mediante metodi spettroscopici, sono state sintetizzate utilizzando estratti della radice di Rheum palmatum [13]. La dimensione media delle particelle è risultata essere 121 ± 2 nm con valori di potenziale zeta di -21.6 mv, misurati con il metodo della dispersione della luce dinamica (DLS). Le nanoparticelle sintetizzate hanno mostrato significativa attività antimicrobica, oin particolare contro Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa, con valori di IC90 pari a 15 mcg/ml e 7,5 mcg/ml, rispettivamente.
D'altro canto, la crescita di microrganismi in alga monocellulare è già nota, come riportato nella domanda di brevetto internazionale WO 2006/112364 e nella pubblicazione Talukder N.R. et al [14]. Questo studio a sua volta riporta che gli estratti di alghe unicellulari Hydrolictoyon reticulum e Nannochloropsis salina erano già stati precedentemente descritti quale terreno di crescita di Lactobacillus paracasei [15].
Gli autori della presente invenzione hanno ora messo a punto un procedimento per la sintesi biogena di nanoparticelle di argento a partire da argento ionico utilizzando ceppi probiotici appartenenti ai generi Lactobacillus sp. o Bifidobacterius sp., ove la crescita dei suddetti microrganismi e la sintesi di tali nanoparticelle avvenga utilizzando come terreno di coltura un’alga unicellulare in condizioni di aerobiosi o anaerobiosi, che consente di ottenere nanoparticelle di argento con spiccate proprietà antiinfiammatorie e/o antibatteriche da utilizzarsi da sole o in combinazione con i suddetti ceppi probiotici e alga unicellulare ricca in acidi grassi omega 3.
Ai sensi della presente invenzione i ceppi di Lattobacilli possono essere cresciuti in condizioni di aerobiosi (i probiotici sono fatti crescere in flasca con tappo di cotone, quindi in presenza di ossigeno atmosferico) o di anaerobiosi (i probiotici sono fatti crescere in flasca con tappo sigillato, quindi in assenza di ossigeno) essendo anaerobi facoltativi. Se si utilizza un ceppo di Bifidobacterium spp. la crescita avviene necessariamente in condizioni di anaereobiosi, essendo anaerobi obbligati.
Forma pertanto oggetto della presente invenzione un procedimento per la sintesi di una miscela di nanoparticelle di argento, probiotico e alga unicellulare ricca di acidi grassi omega 3, comprendente le seguenti fasi:
a) inoculo di un ceppo probiotico appartenente al genere Lactobacillus sp. o Bifidobacterium sp. ad una concentrazione compresa tra 10<5 >e 10<7 >CFU/ml in un terreno acquoso comprendente alghe unicellulari ricche in acidi grassi omega-3 e un donatore inorganico di ioni di argento o di oro;
b) coltura a 37°C in condizioni di aerobiosi o di anaerobiosi per 5-6 giorni.
Il procedimento sopra descritto può comprendere una ulteriore fase c) facoltativa di liofilizzazione della miscela ottenuta nella fase b).
Contrariamente ai processi industriali noti di impiego di alghe unicellulari il procedimento della presente invenzione non prevede alcuna fase di estrazione della fase organica o arricchimento della fase lipidica. Le microalghe sono infatti utilizzate nella loro interezza in quanto la componente di zuccheri e proteine è funzionale alla crescita del probiotico, mentre la porzione lipidica viene mantenuta come fonte di acidi grassi polinsaturi omega 3 all'interno del prodotto finale.
L'invenzione ha altresì come oggetto un procedimento per la sintesi di nanoparticelle di argento comprendente le seguenti fasi:
a) inoculo di un ceppo probiotico appartenente al genere Lactobacillus sp. o Bifidobacterium sp. ad una concentrazione compresa tra 10<5 >e 10<7 >CFU/ml in un terreno acquoso comprendente alghe unicellulari ricche in acidi grassi omega-3 e un donatore inorganico di ioni di argento o di oro;
b) coltura a 37°C in condizioni di aerobiosi o di anaerobiosi per 5-6 giorni;
c) purificazione delle nanoparticelle di argento presenti nel terreno di coltura mediante estrazione idroalcolica (preferibilmente con HCl) associata ad ultrasonicazione.
In questo caso attuando la separazione prevista nella fase c) del procedimento secondo l'invenzione è possibile isolare le nanoparticelle di argento, sia dai probiotici, sia dalle alghe, e da ogni altro detrito organico o componente presente nel mezzo di coltura, così da poterle formulare come principio attivo avente proprietà antiinfiammatorie e/o antibatteriche.
Ai sensi della presente invenzione i ceppi di Lattobacilli possono essere cresciuti in condizioni di aerobiosi (i probiotici sono fatti crescere in flasca con tappo di cotone, quindi in presenza di ossigeno atmosferico) o di anaerobiosi (i probiotici sono fatti crescere in flasca con tappo sigillato, quindi in assenza di ossigeno) essendo anaerobi facoltativi. Se si utilizza un ceppo di Bifidobacterium spp. la crescita avviene necessariamente in condizioni di anaereobiosi, essendo anaerobi obbligati.
Secondo una forma preferita di realizzazione dei suddetti processi di fermentazione, dette alghe unicellulari sono presenti nel terreno di coltura ad una concentrazione compresa tra 30-40 g/L.
Le alghe unicellulari utilizzate nel processo della presente invenzione sono microalghe verdi o blu caratterizzate dal fatto di essere ricche di omega 3 e di non avere parete cellulosica. Questo rende possibile il loro impiego in quanto tali senza ricorrere alla fase successiva di omogeneizzazione.
Preferibilmente, dette microalghe verdi o blu ricche di acidi omega 3 appartengono alla specie scelta dal gruppo che consiste in Pavlova sp. (e.g. Pavlova lutheri), Isochrisys sp. (e.g. Isochrysis T-iso), Nannochloropsis sp. (e.g. Nannochloropsis salina, Nannochloropsis gaditana, Nannochloropsis oculata), Porphyridium sp. (e.g. Porphyridium cruentum), Cryptomonas sp., Rhodomonas sp. (e.g. Rhodomonas salina), Tetraselmis sp. (e.g. Tetraselmis suecica). Secondo una forma preferita di realizzazione la microalga appartiene alla specie Nannochloropsis gaditana.
In una forma preferita di realizzazione del procedimento di fermentazione secondo l'invenzione detto donatore inorganico di ioni d'argento è aggiunto al terreno di coltura ad una concentrazione compresa tra 2 e 5 μM.
Ancora preferibilmente, detto donatore inorganico di ioni di argento è nitrato d'argento (AgNO3).
Le specie di Lactobacillus che possono essere vantaggiosamente impiegate per la sintesi di nanoparticelle di argento se cresciuti in un terreno contenente alghe unicellulari sono scelte dal gruppo che consiste in L. reuteri, L. brevis, L. buchneri, L. fermentum (eterofermentativi obbligati) o L. casei, L. curvatus, L. plantarum, L.sakei, L. paracasei (eterofermentativi facoltativi).
Alternativamente, le specie di Bifidobacterium che possono essere vantaggiosamente impiegate per la sintesi di nanoparticelle di argento se cresciuti in un terreno contenente alghe unicellulari sono scelte dal gruppo che consiste in B. lactis e B. brevis.
Costituisce ulteriore oggetto della presente invenzione una miscela ottenibile mediante il procedimento di fermentazione secondo l'invenzione comprendente le nanoparticelle di argento, il ceppo probiotico appartenente al genere Lattobacillus o Bifidobacterium e un'alga unicellulare ricca di acidi grassi omega 3. Secondo un ulteriore aspetto l'invenzione è diretta alle nanoparticelle di argento isolabili dal ceppo probiotico utilizzato per la fermentazione delle alghe unicellulari mediante la fase c) del processo di sintesi di nanoparticelle secondo l'invenzione. Le nanoparticelle così ottenute sono caratterizzate da una dimensione media delle particelle che varia nell'intervallo tra 20 nm e 70 nm, preferibilmente tra 30 nm e 50 nm.
L'invenzione ha altresì come oggetto la miscela a base di nanoparticelle di argento, probiotico e alghe unicellulari ricche in acidi grassi omega 3 o le nanoparticelle di argento ottenute secondo i procedimenti alternativi secondo l'invenzione per l'uso come agente antiinfiammatorio e/o antisettico.
Pertanto, forma altresì oggetto della presente invenzione una composizione nutraceutica comprendente la miscela a base di nanoparticelle di argento, probiotico e alga unicellulare ricca di acidi grassi omega 3 o le nanoparticelle di argento ottenibili mediante i procedimenti alternativi secondo l'invenzione come ingrediente attivo, eventualmente insieme ad uno o più ulteriori adiuvanti e/o eccipienti accettabili da punto di vista nutraceutico per l'uso in campo medico umano o veterinario.
Forma altresì oggetto della presente invenzione una composizione farmaceutica comprendente le nanoparticelle di argento ottenibili mediante il procedimento secondo l'invenzione come ingrediente attivo, eventualmente insieme ad uno o più ulteriori adiuvanti e/o eccipienti accettabili da punto di vista farmaceutico per l'uso in campo medico umano o veterinario. Ad esempio, le composizioni secondo l'invenzione possono essere vantaggiosamente impiegate nel trattamento dei capi di bestiame negli allevamenti intensivi.
La miscela a base di nanoparticelle di argento, ceppo probiotico e alga unicellulare ricca di acidi grassi omega 3 secondo l'invenzione o le nanoparticelle di argento da sole possono essere vantaggiosamente utilizzate in applicazioni terapeutiche come adiuvanti per il trattamento di condizioni infiammatorie acute o croniche, quali ad esempio malattie infiammatorie croniche intestinali (come ad esempio morbo di Crohn e colite ulcerosa); malattie intestinali autoimmuni, come la celiachia o la sindrome del leaky gut; la sindrome dell'intestino irritabile, l'intolleranza al glutine, la sindrome metabolica, la colite; le malattie infiammatorie vaginali, quali ad esempio, vaginosi, vaginiti, candidosi vulvo-vaginale da Candidosi, infezioni da lieviti o funghi, come da Candida; le dermatiti atopiche, scarificazioni e punture di insetto.
Secondo una forma particolarmente preferita di realizzazione della presente invenzione La miscela a base di nanoparticelle di argento, ceppo probiotico e alga unicellulare ricca di acidi grassi omega 3 secondo l'invenzione o le nanoparticelle di argento da sole possono essere impiegate per la prevenzione e la cura di infezioni gastrointestinali, quali ad esempio quelle mediate da Helicobacter pylori.
Preferibilmente, detta composizione nutraceutica o farmaceutica è atta alla somministrazione orale o topica, quale ad esempio la via rettale oppure vaginale.
Forme di somministrazione orale preferite contemplano la formulazione delle suddette composizioni come granulato, liofilizzato, soluzione, sospensione, capsule molli, pillole, compresse, collutorio.
Forme di somministrazione topica, rettale o vaginale preferite contemplano la formulazione delle suddette composizioni come creme, unguenti, lozioni, gel, ovuli, lavande, microclismi, supposte.
Preferibilmente, detta composizione nutraceutica è atta alla somministrazione orale, sotto forma di liofilizzato, granuli, soluzione, sospensione o capsula.
Secondo una forma alternativa di realizzazione le composizioni farmaceutiche e nutraceutiche secondo l'invenzione possono essere impiegate come adiuvante della terapia antibiotica, perché consentono di utilizzare quantità inferiori di antibiotico. In particolare, le infezioni mediate dai microrganismi scelti da gruppo che consiste in Staphylococcus sp., Enterobacter sp., Clostridium sp., Acinetobacter sp., Yersiniasp., Pasturella sp., Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Helicobacter pylori, Streptococcus sp., Micrococcus luteus, Chlamydia sp., Mycobacterium sp., Salmonella enterica Typhi; dai lieviti scelti dal gruppo che consiste in Candida albicans, Candida tropicalise, Saccharomyces cerevisiae; dai funghi scelti dal gruppo che consiste in Trichophyton rubrum, Aspergillus sp., Borrelia sp.,
possono giovare dell'utilizzo delle composizioni nutraceutiche o farmaceutiche secondo l'invenzione in cui l’Ag può esercitare la sua azione antimicrobica. La presente invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo una forma preferita di realizzazione con particolare riferimento alle figure allegate, in cui:
- la Figura 1 mostra la distribuzione dei picchi delle nanoparticelle separati per dimensione (nm= nanometri, prodotte da Lactobacillus reuteri in assenza ed in presenza di AgNO3) mediante analisi DLS. Dopo crescita anaerobia di Lactobacillus reuteri in assenza di AGNO3 (linea scura), ed in presenza di AGNO3 (linea chiara). Il picco che compare a 26,21 ± 7,01 nanometri è specifico della condizione con AGNO3.
- la Figura 2 mostra l’analisi delle nanoparticelle mediante microscopia elettronica associata a spettrometria a raggi X. Dopo crescita aerobia (campo superiore) ed anaerobia (campo inferiore) di Lactobacillus reuteri in presenza di AGNO3, i campioni sono stati dializzati e fissati su supporto in alluminio per microscopia elettronica. I puntini chiari rappresentano ioni argento aggregati in nanoparticelle delle dimensioni attese dall’analisi DLS.
- la Figura 3 mostra il dettaglio dello spettro dei campioni rappresentati nella Figura 2 tramite il sistema di Microanalisi a raggi X Bruker Quantax EDS. Dopo crescita aerobia (campo superiore) ed anaerobia (campo inferiore) di Lactobacillus reuteri in presenza di AGNO3, i campioni sono stati dializzati e fissati su supporto in alluminio per microscopia elettronica. Gli elementi descritti nel riquadro rappresentano quelli più abbondanti delle particelle colorate della Figura 2. Mg ed Al sono costituenti del supporto per microscopia elettronica, Carbonio, Ossigeno ed Argento sono i costituenti principali delle nanoparticelle.
- la Figura 4 mostra la curva di crescita del batterio E. coli LF82 da 0 a 24 ore in un terreno commerciale di crescita (linea nera), in Lactobacillus reuteri con alga (linea grigio scuro), in Lactobacillus reuteri con alga in presenza di nanoparticelle d’argento (linea grigio chiaro).
- la Figura 5 mostra la conta delle CFU di E.coli LF82 dopo 24 ore di crescita in terreno con: 1) microalga (colonna 1); 2) microalga Lactobacillus reuteri argento in forma ionica (colonna 2); 3) in microalga Lactobacillus reuteri nanoparticelle d’argento (colonna 3).
- La Figura 6 mostra la percentuale di adesione di E.coli LF82 alle CACO2 dopo 3 ore di contatto in terreno di crescita per cellule eucarioti D-MEM. Il numero di CFU di LF82 da solo è stato posto come 100%. - La Figura 7 mostra la percentuale di invasione di LF82 alle CACO2 dopo 3 ore di contatto in terreno di crescita per cellule eucarioti D-MEM e successivo lavaggio con gentamicina. Il numero di CFU di LF82 da solo è stato posto come 100%.
- La Figura 8 mostra l’analisi di espressione del trascritto dell’interleuchina 8 (IL-8) in CACO2 tramite RT-PCR dopo trattamento con: 1) basale (colonna 1); 2) E.coli LF82 (colonna 2); 3) microalga, Lactobacillus reuteri e nanoparticelle d’argento (colonna 3); 4) E. coli LF82, microalga, Lactobacillus reuteri e nanoparticelle d’argento (colonna 4).
Allo scopo di meglio illustrare l’invenzione vengono ora forniti i seguenti esempi che sono da ritenersi illustrativi e non limitativi della stessa.
ESEMPIO 1: Procedimento per la sintesi di nanoparticelle di argento
Allo scopo di ottenere nanoparticelle di argento, si è proceduto ad un inoculo di lattobacilli o bifidobatteri (da 10<5 >a 10<7 >CFU/ml), disidratati commercialmente disponibili, in terreno acquoso contenente alghe unicellulari, del genere Isochrisys sp. (o Nannochloropsis sp., preferibilmente N. gaditana) ad una concentrazione di 30-40 g/L, cui è stato aggiunto nitrato d'argento (AgNO3) ad una concentrazione compresa tra 2 e 5 μM come donatore inorganico di ioni d'argento.
La coltura è stata protratta per 6 giorni ponendo le beute in armadio termostatato a 37°C, in condizioni di aerobiosi (i ceppi appartenenti al genere Lattobacillus sono anaerobi facoltativi) secondo il seguente protocollo:
Primo giorno:
Preparazione dell’alga Isochrysis sp. o Nannochloropsis gaditana: 3,6 g di alga liofilizzata in 100 ml di soluzione salina.
Secondo giorno:
Preparazione soluzione A: Lactobacillus reuteri: 0.8gr di liofilizzato di Lactobacillus reuteri DSM 17938 (BioGaia, Svezia), 1x10<11 >CFU/ml, viene risospeso in 40 ml di alga in soluzione salina.
Soluzione B: Vengono addizionati 2 microlitri di una soluzione 1 molare AgNO3 per ogni ml di soluzione A, per ottenere una concentrazione finale di 2 mM.
La soluzione B viene lasciata fermentare per 5 giorni a 37°C in incubatore, senza agitazione in condizioni di aerobiosi o anaerobiosi.
Nel caso di utilizzo di ceppi appartenenti al genere Bifidobacterium che sono anaerobi obbligati sono state utilizzate condizioni di anaerobiosi.
E’ stato osservato che la presenza di AgNO3 nel terreno di coltura ha determinato un iniziale rallentamento della crescita dei ceppi probiotici (primo giorno), che però ha poi seguito un andamento paragonabile a quello in assenza di AgNO3.
Al quinto giorno, la curva di crescita, fino ad allora in fase esponenziale, ha subito un rallentamento entrando in una fase di plateau.
Alla fine del processo, e quindi dei 5 giorni di coltura, sono state identificate e caratterizzate le nanoparticelle di argento neosintetizzate nel terreno di coltura mediante un duplice approccio: analisi Dynamic Light Scattering (DLS) e scansione di microscopia elettronica associata alla spettrometria a raggi X (EDS).
L’analisi DLS (cfr. Figura 1) ha mostrato la presenza di un picco specifico nel campione cresciuto in presenza di AgNO3 di 26,21 ± 7,01 nanometri rispetto al campione coltivato senza AgNO3, suggerendo che, anche in queste specifiche condizioni di crescita come precedentemente dimostrato in altre condizioni, i ceppi probiotici siano in grado di neutralizzare gli effetti tossici dello ione argento tramutandolo in nanoparticella. Allo scopo di rendere più certa la presenza di nanoparticelle, le analisi DLS sono state ripetute sottoponendo i campioni a preventivo lavaggio in HCl e sonicazione per dissolvere e disgregare la materia organica e rendere più fruibile la componente inorganica (argento delle nanoparticelle). Questi esperimenti hanno confermato la presenza del picco precedentemente osservato e quindi del nucleo metallico della nanoparticella.
L’analisi mediante microscopia elettronica associata alla spettrometria a raggi X è stata effettuata dopo una ripetuta dialisi dei campioni (allo scopo di eliminare del tutto gli ioni singoli, sia d’argento che altri che avrebbero potuto interferire con la metodica) per rilevare la presenza di argento, non in forma ionica, ma di nanoparticella delle dimensioni osservate dalla DLS. La spettrometria a raggi X ha confermato la presenza di nanoparticelle costituite di argento sia in campioni cresciuti in condizioni anaerobiche che in anaerobiosi (cfr. Figura 2). Attraverso un software di analisi completamente automatico, interrogato in cieco, è stata confermata la presenza di argento in quantità costante nelle nanoparticelle, come il terzo elemento più abbondante dopo carbonio e ossigeno (cfr. Figura 3).
L'esistenza di nanoparticelle d'argento sintetizzate da Lattobacilli o Bifidobatteri che crescono, sia in condizioni aerobiche che anaerobiche, in microalghe verdi o blu è stata osservata per la prima volta utilizzando le migliori tecnologie ad oggi disponibili.
ESEMPIO 2: Studio sulle proprietà antibatteriche e antiinfiammatorie delle composizioni ottenute mediante il procedimento di fermentazione secondo l'invenzione Nel presente studio sono stati effettuati degli esperimenti in vitro per valutare la presenza di un effetto anti-infiammatorio sinergico delle combinazioni ternarie nonché delle proprietà antisettiche delle nanoparticelle di argento ottenute dopo 5 giorni di coltura secondo il procedimento di fermentazione dell'invenzione.
A tal fine è stata utilizzata una linea cellulare (CACO2) stabilizzata di cellule epiteliali intestinali provenienti da adenocarcinoma colonico umano, ormai universalmente accettata come modello in vitro di barriera epiteliale intestinale.
RISULTATI
Gli esperimenti sopra descritti hanno dimostrato che l’esposizione delle cellule alla combinazione ternaria ottenuta con il procedimento di fermentazione descritto ha:
1) inibito la crescita di un ceppo batterico denominato LF82 appartenente al gruppo di Escherichia coli invasivi adesivi (AIEC). E' stato dimostrato che tali batteri possono essere selezionati positivamente nell’intestino infiammato e che sono essi stessi responsabili dell'innescarsi dell'infiammazione.
Per la coltivazione di LF82 è stato usato il seguente protocollo:
Primo giorno: 1 singola colonia da piastra di agar, seminata il giorno precedente, viene inoculata in 5 ml TSB e lasciata crescere tutta la notte a 37°C in incubatore, in blanda agitazione.
Secondo giorno: la coltura batterica viene diluita in terreno di crescita nuovo fino a raggiungere la densità ottica (OD) letta a 600 nm di 0,55.
Soluzione C: 1 ml di tale coltura OD600=0,55 viene centrifugata per 10' a 3500 rpm a 4°C, e poi risospesa in 0,5 ml di soluzione salina.
In particolare, i risultati ottenuti hanno dimostrato, in un saggio di crescita monitorata tramite densitometria ottica a 600 nm, che il ceppo di E. coli LF82 cresce molto meno in un terreno costituito da alga e probiotico (linea rossa) rispetto al terreno standard (linea nera), ma soprattutto (linea verde) quando nel mezzo sono sintetizzate nanoparticelle ad opera dei lattobacilli.
Questa proprietà, illustrata nel grafico riportato in Figura 4 nelle prime 24 ore di crescita, si mantiene ed anzi migliora nei giorni successivi. Nella Figura 5 si dimostra che al termine del processo, l’AIEC LF82 è quasi totalmente neutralizzato e che questo effetto non è dovuto alla sua incapacità di crescere in microalga ma dalla presenza del probiotico e soprattutto delle nanoparticelle da esso sintetizzate. Infatti, esiste una differenza statisticamente significativa sia tra le unità formanti colonie (CFU) di LF82 in terreno algale e terreno algale+probiotico+nanoparticelle (p<0.001), sia tra le CFU in terreno algale+probiotico e terreno algale+probiotico+nanoparticelle (p<0.01);
2) ridotto significativamente la capacità di adesione e di invasione del ceppo di E. coli LF82 ad un monostrato di cellule intestinali umane, CACO2. L’adesione e l’invasione alle cellule della mucosa intestinale è una funzione che nei ceppi pseudo-patogeni AIEC è particolarmente spiccata rispetto al resto del microbiota ed è una condizione propedeutica alla loro attività pro-infiammatoria [16]. I risultati del test di adesione mostrano che, presi singolarmente, i lattobacilli e la microalga hanno la capacità di diminuire il numero di AIEC LF82 che aderiscono alle cellule intestinali umane (cfr. Figura 6, colonne 2 e 3); quando essi vengono pre-fermentati e somministrati insieme, la percentuale di adesione diminuisce ulteriormente (cfr. Figura 6, colonna 4); quando alla miscela pre-fermentata di alga e lattobacilli viene aggiunto argento ionico, la percentuale di adesione è ancora superiore, per le note capacità antibatteriche dell’argento ionico (cfr. Figura 6, colonna 5); se però l’argento viene aggiunto prima del processo di fermentazione e viene quindi convertito in nanoparticelle, tale effetto è massimo e statisticamente rilevante (p<0.05), a dimostrazione che il processo di fermentazione con conseguente produzione di nanoparticelle aumenta l’efficacia di inibizione dell’adesione degli AIEC in maniera sinergica e specifica (cfr. Figura 6, colonna 6). Lo stesso vale per il test in vitro di invasione, infatti esiste una differenza statisticamente significativa tra la percentuale di invasione del ceppo di E.coli LF82 in cellule CACO2 esposte a microalga+lattobacillo+argento ionico e microalga+lattobacillo+nanoparticelle d’argento (p<0.01) (cfr. Figura 7).
3) diminuito i livelli di basali di interleuchina 8 (IL-8) provocati dall’esposizione delle cellule CACO2 al ceppo di E. coli LF82. Da notare che il trattamento con la combinazione Lactobacillus microalga nanoparticelle d’argento in assenza di LF82 non influenza significativamente tale livello di IL-8 (cfr. Figura 8, colonna 3), mentre se effettuato in condizione di esposizione contemporanea ad LF82 ha il potere di ridurre il livello di IL-8 di circa il 25% (cfr. Figura 8, colonna 4).
In conclusione, si dimostra che: i) le microalghe costituiscono un ottimo substrato per la crescita in condizioni aerobiche/anaerobiche di ceppi probiotici appartenenti al genere Lactobacillus sp.; ii) se le alghe contengono una adeguata percentuale di acidi grassi omega 3, la formulazione ha un valore aggiunto come integratore per uso umano; iii) se al mezzo di coltura viene aggiunto argento ionico, i ceppi probiotici in queste condizioni sono in grado di sintetizzare nanoparticelle d’argento; 4) la formulazione ternaria a base di microalghe, Lattobacilli e nanoparticelle d’argento biogeniche ha spiccate proprietà anti-infiammatorie e antisettiche. I medesimi risultati sono stati ottenuti utilizzando un ceppo di Bifidobatteri (dati non mostrati).
BIBLIOGRAFIA
[1] Iravani S. Int. Res. Notices 2014.
[2] Elbeshehy EK et al., Frontiers in Microbiology 2015; 6:453.
[3] Kalimuthu K. et al. Colloids Surf 2008; 65:150–153.
[4] Kalishwaralal K. et al. 2008, Mater. Lett. 2008, 62:4411–3.
[5] Saifuddin N. et al. Journal of Chemistry 2009, 6:61-70.
[6] Pantidos N. e Horsfall L. J. Nanomed Nanotechnol 2014; 5:233.
[7] Jannathul Firdhouse M. e Lalitha P. 2015; Volume 2015, Article ID 829526.
[8] Daohu S et al. Acta Scientiae Circumstantiae 2006; 26, 1107-1110.
[9] Garmasheva I. et al. BioImpacts 2016; 6: 219-223.
[10] Ranganath E., Vandana R., Afreen B. IOSR J. Pharmacy 2012; 2:237-241.
[11] Mohseniazar M et al. Bioimpacts 2011; 1:149-152.
[12] Zhang M. et al. Biofouling 2014, 30:347-57.
[13] Arokiyaraj S. et al. Artif. Cells Nanomed Biotechnol. 2017; 45:372-379.
[14] Talukder RM et al. Biochem. Eng. J. 2012; 68:109– 113.
[15] Nguyen CM et al. Riores. Tech. 2012; 10: 552-559.
[16] Darfeuille-Michaud A et al. Gastroenterology 2004; 127:412-21.
Claims (18)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la sintesi di una miscela di nanoparticelle di argento, probiotico e alghe unicellulari ricche di acidi grassi omega-3 comprendente le seguenti fasi: a) inoculo di un ceppo probiotico appartenente al genere Lactobacillus sp. o Bifidobacterium sp. ad una concentrazione compresa tra 10<5 >e 10<7 >CFU/ml in un terreno acquoso comprendente alghe unicellulari ricche in acidi grassi omega-3 e un donatore inorganico di ioni di argento o di oro; b) coltura a 37°C in condizioni di aerobiosi o di anaerobiosi per 5-6 giorni.
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, che comprende ulteriormente la fase c) di liofilizzazione della miscela ottenuta nella fase b).
- 3. Procedimento per la sintesi di nanoparticelle di argento comprendente le seguenti fasi: a) inoculo di un ceppo probiotico appartenente al genere Lactobacillus sp. o Bifidobacterium sp. ad una concentrazione compresa tra 10<5 >e 10<7 >CFU/ml in un terreno acquoso comprendente alghe unicellulari ricche in acidi grassi omega-3 e un donatore inorganico di ioni di argento o di oro; b) coltura a 37°C in condizioni di aerobiosi o di anaerobiosi per 5-6 giorni; c) purificazione delle nanoparticelle di argento presenti nel terreno di coltura.
- 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, in cui la fase di purificazione d) avviene mediante estrazione idroalcolica associata ad ultrasonicazione.
- 5. Procedimento secondo ciascuna delle rivendicazioni precedenti, in cui dette alghe unicellulari sono presenti nel terreno di coltura ad una concentrazione compresa tra 30-40 g/L.
- 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, in cui dette alghe unicellulari ricche di acidi omega 3 sono microalghe verdi o blu scelte dal gruppo che consiste in Pavlova sp., Isochrisys sp., Nannochloropsis sp., Porphyridium sp., Cryptomonas sp., Rhodomonas sp., e Tetraselmis sp., preferibilmente Nannochloropsis gaditana.
- 7. Procedimento secondo ciascuna delle rivendicazioni precedenti, in cui detto donatore inorganico di ioni d'argento è aggiunto al terreno di coltura ad una concentrazione compresa tra 2 e 5 μM.
- 8. Procedimento secondo la rivendicazione 7, in cui il donatore inorganico di ioni di argento è AgNO3.
- 9. Procedimento secondo ciascuna delle rivendicazioni precedenti, in cui il ceppo probiotico appartenente al genere Lactobacillus sp. è scelto dal gruppo che consiste in L. reuteri, L. brevis, L. buchneri, L. fermentum o L. casei, L. curvatus, L. plantarum, L. sakei, L. paracasei, preferibilmente L.reuteri.
- 10. Procedimento secondo ciascuna delle rivendicazioni precedenti, in cui il ceppo probiotico appartenente al genere Bifidobacterium è scelto dal gruppo che consiste in B. lactis o B. brevis.
- 11. Miscela a base di nanoparticelle di argento, probiotico e acidi grassi omega-3 ottenibile mediante il procedimento di fermentazione secondo ciascuna delle rivendicazioni 1-2 e 5-9.
- 12. Nanoparticelle di argento ottenibili mediante il procedimento di fermentazione secondo ciascuna delle rivendicazioni 3-9, caratterizzate da una dimensione media delle particelle che varia nell'intervallo tra 20 nm e 70 nm, preferibilmente tra 30 nm e 50 nm.
- 13. Miscela secondo la rivendicazione 10 o nanoparticelle di argento secondo la rivendicazione 11, per l'uso in campo medico umano o veterinario come agente antiinfiammatorio e/o antisettico.
- 14. Miscela o nanoparticelle di argento secondo la rivendicazione 12, per l'uso per il trattamento di malattie infiammatorie acute o croniche, intestinali o vaginali, scelte dal gruppo che consiste in morbo di Crohn, colite ulcerosa, celiachia, sindrome del leaky gut, sindrome dell'intestino irritabile, intolleranza al glutine, sindrome metabolica, colite, vaginosi, vaginiti, infezioni vaginali da lieviti o funghi, come da Candida, dermatiti, scarificazioni, punture di insetto.
- 15. Miscela o nanoparticelle di argento secondo la rivendicazione 12, per l'uso come antisettico nel trattamento di infezioni mediate dai microrganismi scelti da gruppo che consiste in Staphylococcus sp., Enterobacter sp., Clostridium sp., Acinetobacter sp., Yersiniasp., Pasturella sp., Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Bacillus subtills, Helicobacter pylori, Escherichia coli, Streptococcus sp., Micrococcus luteus, Chlamydia sp., Mycobacterium sp., Salmonella enterica Typhi, dai lieviti scelti dal gruppo che consiste in Candida albicans, Candida tropicalise, Saccharomyces cerevisiae; dai funghi scelti dal gruppo che consiste in Trichophyton rubrum, Aspergillus sp., Borrelia sp.
- 16. Composizione nutraceutica comprendente la miscela secondo la rivendicazione 10 o le nanoparticelle di argento secondo la rivendicazione 11 come ingrediente attivo, eventualmente insieme ad uno o più ulteriori adiuvanti e/o eccipienti accettabili da punto di vista nutraceutico.
- 17. Composizione farmaceutica comprendente la miscela secondo la rivendicazione 10 o le nanoparticelle di argento secondo la rivendicazione 11 come ingrediente attivo, eventualmente insieme ad uno o più ulteriori adiuvanti e/o eccipienti accettabili da punto di vista farmaceutico per l'uso in campo medico umano o veterinario.
- 18. Composizione nutraceutica secondo la rivendicazione 14 o farmaceutica secondo la rivendicazione 15, che è atta alla somministrazione orale o topica, preferibilmente rettale o vaginale.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102018000005108A IT201800005108A1 (it) | 2018-05-07 | 2018-05-07 | Procedimento per la sintesi di nanoparticelle di argento mediante ceppi probiotici cresciuti in alga, nanoparticelle cosi' ottenute e usi relativi |
| EP19173044.9A EP3567114B1 (en) | 2018-05-07 | 2019-05-07 | Process for the synthesis of silver nanoparticles using probiotic strains grown in algae, ternary mixture thus obtained and uses thereof |
| ES19173044T ES2864706T3 (es) | 2018-05-07 | 2019-05-07 | Procedimiento para la síntesis de nanopartículas de plata utilizando cepas probióticas cultivadas en algas, mezcla ternaria así obtenida y utilización de las mismas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102018000005108A IT201800005108A1 (it) | 2018-05-07 | 2018-05-07 | Procedimento per la sintesi di nanoparticelle di argento mediante ceppi probiotici cresciuti in alga, nanoparticelle cosi' ottenute e usi relativi |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| IT201800005108A1 true IT201800005108A1 (it) | 2019-11-07 |
Family
ID=63244723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT102018000005108A IT201800005108A1 (it) | 2018-05-07 | 2018-05-07 | Procedimento per la sintesi di nanoparticelle di argento mediante ceppi probiotici cresciuti in alga, nanoparticelle cosi' ottenute e usi relativi |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3567114B1 (it) |
| ES (1) | ES2864706T3 (it) |
| IT (1) | IT201800005108A1 (it) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008003522A1 (en) * | 2006-07-05 | 2008-01-10 | Janssen Pharmaceutica N.V. | Method for producing metal nanoparticles |
| WO2017216818A1 (en) * | 2016-06-17 | 2017-12-21 | Ocean Farma Srl | Anaerobic growth of bacteria in unicellular alga |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101160136A (zh) | 2005-04-15 | 2008-04-09 | 大日本油墨化学工业株式会社 | 通过乳酸菌培养所得到的降血压剂 |
-
2018
- 2018-05-07 IT IT102018000005108A patent/IT201800005108A1/it unknown
-
2019
- 2019-05-07 EP EP19173044.9A patent/EP3567114B1/en active Active
- 2019-05-07 ES ES19173044T patent/ES2864706T3/es active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008003522A1 (en) * | 2006-07-05 | 2008-01-10 | Janssen Pharmaceutica N.V. | Method for producing metal nanoparticles |
| WO2017216818A1 (en) * | 2016-06-17 | 2017-12-21 | Ocean Farma Srl | Anaerobic growth of bacteria in unicellular alga |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| AHMED SHAKEEL ET AL: "A review on plants extract mediated synthesis of silver nanoparticles for antimicrobial applications: A green expertise", JOURNAL OF ADVANCED RESEARCH, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 7, no. 1, 9 March 2015 (2015-03-09), pages 17 - 28, XP029371333, ISSN: 2090-1232, DOI: 10.1016/J.JARE.2015.02.007 * |
| DEENDAYAL MANDAL ET AL: "The use of microorganisms for the formation of metal nanoparticles and their application", APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, SPRINGER, BERLIN, DE, vol. 69, no. 5, 1 January 2006 (2006-01-01), pages 485 - 492, XP019332048, ISSN: 1432-0614, DOI: 10.1007/S00253-005-0179-3 * |
| LIESJE SINTUBIN ET AL: "Lactic acid bacteria as reducing and capping agent for the fast and efficient production of silver nanoparticles", APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, SPRINGER, BERLIN, DE, vol. 84, no. 4, 2 June 2009 (2009-06-02), pages 741 - 749, XP019737747, ISSN: 1432-0614, DOI: 10.1007/S00253-009-2032-6 * |
| MAHDI MOHSENIAZAR ET AL: "Potential of Microalgae and Lactobacilli in Biosynthesis of Silver Nanoparticles", BIOIMPACTS, vol. 1, no. 3, 1 September 2011 (2011-09-01), pages 149 - 152, XP055530931, ISSN: 2228-5660 * |
| ZUZER H DHOONDIA ET AL: "Lactobacillus Mediated Synthesis of Silver Oxide Nanoparticles", NANOSYSTEMS, NANOMATERIALS, NANOTECHNOLOGIES, vol. 2, 20 December 2012 (2012-12-20), HR, pages 15, XP055531407, ISSN: 1847-9804, DOI: 10.5772/55741 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3567114A1 (en) | 2019-11-13 |
| EP3567114B1 (en) | 2021-03-03 |
| ES2864706T3 (es) | 2021-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Parada et al. | Lactic acid bacteria growth promoters from Spirulina platensis | |
| JP7325130B2 (ja) | プロバイオティックスの放出およびプロバイオティックス酵素活性の維持のための粘膜粘着性フィルムの調製方法 | |
| CA2833937C (en) | Lactobacillus strains, compositions containing them and use of the strains to prevent or treat conditions caused by streptococcus pyogenes | |
| EP3536328B1 (en) | Food or beverage product, or probiotic composition, comprising lactobacillus johnsonii 456 | |
| US20180036356A1 (en) | Method for preventing and/or treating infections, colonisations, or illnesses related to staphylococcus aureus, pseudomonas aeruginosa, streptococcus pyogenes, enterococcus faecium, enterobacter cloacae, proteus mirabilis, bacteroides fragilis, staphylococcus epidermidis, propionibacterium acnes, candida albicans and/or malassezia furfur | |
| US20120020942A1 (en) | Novel Lactobacillus Strains And Their Use Against Helicobacter Pylori | |
| US20050271643A1 (en) | Bacterial strains, compositions including same and probiotic use thereof | |
| TWI627276B (zh) | 新穎之卷曲乳酸桿菌（ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｒｉｓｐａｔｕｓ）菌株 | |
| WO2005060937A1 (en) | Compressed tablets comprising viable probiotic microorganisms | |
| CN107164295B (zh) | 一种富硒微生物其制备方法及应用 | |
| TW200303211A (en) | A photoprotective orally administrable composition for skin | |
| EP1137423A2 (en) | Oral administration of lactobacillus for the treatment and prevention of urogenital infection | |
| CN109562134A (zh) | 用于维持和/或恢复健康女性微生物群的阴道制剂 | |
| EP2931289A1 (fr) | Chitine ou ses derives pour la prevention et/ou le traitement de parasitoses | |
| Abdoli et al. | A review on anticancer, antibacterial and photo catalytic activity of various nanoparticles synthesized by probiotics | |
| TW202202156A (zh) | 皮膚外用組成物及其用於製備改善皮膚疾病及皮膚發炎之組成物的用途 | |
| CN107073048B (zh) | 含有乳酸菌的组合物 | |
| CN107638316B (zh) | 虫草属真菌细胞代谢产物在制备护肤品中的用途及护肤品 | |
| IT201800005108A1 (it) | Procedimento per la sintesi di nanoparticelle di argento mediante ceppi probiotici cresciuti in alga, nanoparticelle cosi' ottenute e usi relativi | |
| EP3432900A1 (en) | Lactic acid bacterial composition for the treatment of bacterial vaginal infections by gardnerella vaginalis and, if present, of concurrent fungal infections | |
| WO2017163216A1 (en) | Lactic acid bacterial composition for the treatment of bacterial vaginal infections by gardnerella vaginalis and, if present, of concurrent fungal infections | |
| CN114938629A (zh) | 新的皮肤护理组合物 | |
| TWI733207B (zh) | 植物乳桿菌菌株、含其之組成物、其製造方法及其用於製備抑制或減少口腔病原菌之組成物的用途 | |
| WO2020189228A1 (ja) | 腸内有用菌の増殖及び有機酸産生増強剤 | |
| Ajah | In vitro and in vivo studies on the antifungal activity of probiotics and Seaweed extract (Ascophyllum. nodosum) |