Рис.1-А.

Спектры оптического поглощения растворов W-LAg при исходной концентрации ионов серебра в мицеллярном растворе 8,1 мМ и степени гидратации co=[H2O]/[AOT], равной10. Спектры зарегистрированы (1) через 40 минут, (2) 2 недели, (3) 4 недели, (4) 4месяца после синтеза ff-IAg.

о/ /о

60 50 40 30120 10 0

0

17

I

2

950

34

lQgtf [Tim]

Рис.1-Б.

Гистограмма распределения по размерам НЧ серебра в интервале 3-3000 нм, через две недели после синтеза. Цифры над колонками указывают размер НЧ (нм).

Рис. 2.

Рост культуры C.utilis в контроле и после внесения кластерной и ионной форм серебра до конечной концентрации Ag - 8мкМ на начальной стадии роста - а) и на стадии развития клеток - (ОП исх=1,5) - б). Приведенная оптическая плотность соответствует значениям неразбавленных проб.

Как представлено на рис. 2б), развитие дрожжевых клеток подавлялось действием и ионов серебра, и препарата наночастиц на культуру в линейной фазе роста (соответственно от ОП=1,5 до 2,0). Однако при увеличении численности клеток на стадии роста биоцидный эффект ионов серебра был существенно слабее и носил скорее микробостатический характер, а в присутствии кластеров серебра рост клеток прекращался.

При исследовании непосредственного взаимодействия токсичных тяжелых металлов и клеток микроорганизмов остается неясным вопрос, в какой химической форме тот или иной металл (Ag) связывается с мишенями (белковыми и липидными компонентами биологических мембран) и проникает в клетку. Поэтому нами была исследована возможность биогенного перехода ионной формы Ag, вносимого в

суспензию дрожжевых клеток Сandida utilis, в форму кластерного серебра. При просмотре под электронным микроскопом с рентгеновским микроанализатором (детектором) препаратов клеток C.utilis, приготовленных после 2-х кратной отмывки дрожжевых суспензий в деионизированной воде и прединкубирования в течение 1 ч в присутствии 45 мкМ AgNO3 при t = 200 С, обнаружено наличие наночастиц (d~ 2 нм) во внеклеточном пространстве и на поверхности клеток (рис.3а). Внесение наночастиц серебра в суспензию дрожжевых клеток, как показано на рис. 3б, приводит к разрушению поверхности мембран.

а)б)

Рис.3.

Фотография клетки Candida utilis в присутствии ионов серебра ^gNO3) - а), в присутствии НЧ Ag - б).

Таким образом, на основании анализа отечественных и зарубежных публикаций, посвященных взаимодействию ионов серебра с клетками про- и эукариотных микроорганизмов следует, что токсический эффект ионов серебра обусловлен его связыванием с мембранно-ассоциированными белками и липидной стромой мембран, вследствие чего происходит изменение трансмембранного потенциала и, в некоторых случаях, пробой клетки. Другим результатом взаимодействия ионов серебра с микроорганизмами (при концентрациях Ag+ выше 45 мкМ) является образование наночастиц серебра, как вне клеток, так и в предплазматическом пространстве (у бактерий) или на поверхности клеточной стенки (у дрожжей).

Выводы.

Полученные данные позволяют сделать вывод о различных механизмах действия серебра в ионной и кластерной формах. С практической точки зрения, кластерное серебро может быть более эффективным при использовании в качестве биоцидного агента, особенно в случаях, когда не допустимы повышенные концентрации серебра. В пищевой промышленности для очистки жидких сред, содержащих дрожжевые клетки,