Pri experimente odborníci využili mechanochémiu. Inovatívny prístup publikovali v prestížnom časopise ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
Detail lišajníka na kameni. Zdroj: iStockphoto.com
Mechanochémia je druhom chemickej syntézy, ktorá je environmentálne prijateľnejšou alternatívou v porovnaní s klasickou roztokovou chémiou.
Jej princíp spočíva v mletí práškových reaktantov v špeciálnych mlynoch. Bez využitia rozpúšťadiel alebo zvyšovania teploty a tlaku tak vedci môžu získať často lepší výsledok ako tradičnou chémiou.
Pomocou tejto metódy možno pripraviť nanomateriály využiteľné v energetike, v biologických aplikáciách, ba dokonca recyklovať odpad.
Vedci zo Slovenskej akadémie vied (SAV) a Univerzity Pavla Jozefa Šafárika (UPJŠ) v Košiciach hľadali ekologické spôsoby, ako by mohli strieborné nanočastice so stabilnou antibakteriálnou aktivitou syntetizovať s využitím lišajníkov ako redukčných činidiel.
„Lišajníky sú známe produkciou sekundárnych metabolitov, pri ktorých bola preukázaná ich schopnosť redukcie kovových iónov ako aj ich biologický potenciál využiteľný vo farmakológii či mikrobiológii. Problémom však je, že tieto látky sú takmer nerozpustné vo vode,“ povedal Michal Goga z Katedry botaniky Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach.
„V súčasnosti je trendom pripravovať strieborné nanočastice takzvanou zelenou syntézou, keď sa zdroj striebra, najčastejšie je to dusičnan strieborný (AgNO3), rozpustí a zmieša s vodným extraktom nejakej rastliny. Takýto prístup nie je možné využiť pre všetky organizmy a stabilita takto získaných produktov – nanosuspenzií – je nižšia, ako by to bolo v prípade prášku,” dodal Matej Baláž z oddelenia mechanochémie Ústavu geotechniky SAV v Košiciach, ktorý so svojimi kolegami tento problém vyriešil pomocou mechanochémie.
„Dusičnan strieborný a lišajník, obidve zložky v práškovej forme, sme nasypali do mlecej komory planetárneho mlyna a mletím sme pripravili nanočastice striebra,“ popísal metódu mechanochemik. „Takto sa nám okrem syntézy podarilo strieborné nanočastice a časť lišajníkov skombinovať do kompozitu s významnou antibakteriálnou aktivitou,“ doplnil ho lichenológ.
Uvedený inovatívny prístup publikovali v prestížnom časopise ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
Vedci v štúdii okrem toho porovnávali aj redukčnú schopnosť štyroch lišajníkov z rôznych geografických oblastí.
Z výskumu vyplynulo, že lišajníky z extrémneho antarktického podnebia (Usnea antarctica a Leptogium puberulum) produkovali menší počet detekovateľných sekundárnych metabolitov, nakoľko sa predpokladá, že všetku svoju energiu minuli na obranu voči vonkajším vplyvom. To sa odrazilo aj na čase potrebnom na premenu strieborných iónov na nanočastice elementárneho striebra.
Napriek tomu, že mletie trvalo viac než 6 hodín, kompletná premena nebola pozorovaná. Na druhej strane lišajníky rastúce v miernejších podmienkach (napr. slovenský Cetraria islandica alebo Xanthoria elegans) majú metabolitov dostatok, a preto na syntézu postačili dve hodiny.
Zdroj: Tlačová správa SAV
(DK)
