Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Eco-Friendly Approach for The Biosynthesis of Zinc Oxide Nanoparticles Using Some Fungi Isolated from The Egyptian Soil \
المؤلف
Ahmed, Mahmoud Hussein El-Sayed.
هيئة الاعداد
باحث / محمود حسين السيد أحمد
مشرف / محمد غريب إبراهيم
مشرف / وفاء السيد عبد الله على
مناقش / محمد غريب إبراهيم
تاريخ النشر
2019.
عدد الصفحات
164 p. :
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
ماجستير
التخصص
علوم التربة
تاريخ الإجازة
20/4/2019
مكان الإجازة
جامعة عين شمس - كلية التربية - العلوم البيولوجية والجيولوجية
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 164

from 164

Abstract

1- تم البدء في هذه النقطة البحثية بإجراء دراسة مسحية لعشرين عزلة فطرية من عينات مختلفة من التربة المصرية لاختبار قدرتها على التخليق الحيوي لحبيبات أكسيد الزنك النانوية باستخدام كل من المحلول الرائق Culture Supernatant)) والكتلة الحيوية Biomass)) لهذه الكائنات المعزولة.
2- أوضحت النتائج أن الفطرة أسبيرجيللاس كارنياس بلوكويتز المعزولة من عينة تربة تم جمعها من محافظة الدقهلية والمودعة برقم 13007 في مركز الفطريات بجامعة أسيوط الأفضل بين هذه الفطريات المعزولة في قدرتها على التخليق الحيوي لحبيبات أكسيد الزنك النانوية باستخدام الكتلة الحيوية المعدة مسبقا وبالتالي تم اختيارها لاستكمال الدراسة.
3- من خلال التجارب التي أجريت وجد أن كلا من المحلول الرائق Culture Supernatant)) والكتلة الحيوية المغسولة Washed Biomass)) لهذه الفطرة لها القدرة على التخليق الحيوي لحبيبات أكسيد الزنك النانوية، ولكن الكتلة الحيوية تظهر قدرة إنتاجية أكبر إذا ما قورنت بالمحلول الرائق لنفس الفطرة عند خلط الكتلة الحيوية مع محلول نترات الزنك بتركيز (1 مللي جزيئي جرامي) ثم تحضينها في حضانة هزازة، ولقد استدل على تكوين الحبيبات النانوية من خلال تغير لون المخلوط من عديم اللون إلى اللون الأصفر ذو التعكير الملحوظ والذي تم تأكيده لاحقاً باستخدام مطياف الأشعة المرئية فوق البنفسجية بتكون منحني امتصاص حاد عند 310 نانومتر.
4- لقد تم إنتاج تلك الحبيبات النانوية باستخدام الفطرة المختارة أسبيرجيللاس كارنياس بإنمائها على خمسة أوساط نمو تخميرية مختلفة، وقد أظهرت النتائج تبايناً في إنتاج الفطرة للحبيبات النانوية باختلاف وسط النمو حيث تبين أن أفضل إنتاج للحبيبات النانوية لأكسيد الزنك قد سُجل في حالة استخدام وسط النمو التخميري المعروف بالسابارود Sabouraud)).
5- تم اختبار العديد من العوامل المؤثرة على التفاعلات التخليقية المؤثرة على تكون حبيبات أكسيد الزنك النانوية باستخدام الكتلة الحيوية للفطرة المختارة وقد أظهرت النتائج ما يلي:
‌أ. قيمة الأس الهيدروجيني: حيث سجل أعلي معدل إنتاج عند أس هيدروجيني 9.
‌ب. حرارة التفاعل: حيث تمت دراسة ظروف التفاعل في الحيز الحراري من 28 إلي40 درجة مئوية حيث سجل أعلي إنتاج عند درجة حرارة30.
‌ج. الملح المختزِل: حيث أظهر ملح نترات الزنك أفضلية على ملح كبريتات الزنك كملح مختزِل.
‌د. تركيز ملح نترات الزنك: حيث أنه بزيادة تركيز الملح المستخدم من 0.5 مللي جزيئي جرامي الي 1 مللي جزيئي جرامي فإنه يزداد معدل تكوين الحبيبات، وأن أي زيادة لاحقة على هذا التركيز فإنه يؤدي إلى التثبيط التدريجي لتكوين الحبيبات حتى الوصول لتركيز 5 مللي جزيئي جرامي والذي لم يُنتج عنده أية حبيبات نانوية.
هـ. مدة التحضين: بدأ إنتاج الحبيبات النانوية بمعدل بطيء تدريجيا في أول 12 ساعة ثم تحسن هذا الإنتاج تدريجيا حتى وصل لأفضل إنتاج لهذه الحبيبات بعد 24 ساعة من التحضين المستمر بامتصاص طيف مرئي عند 310 نانومتر.
6- تم إجراء تحليل فوريير للأشعة تحت الحمراء لحبيبات الزنك النانوية المخلقة حيويا باستخدام الفطرة أسبيرجيللاس كارنياس الذي يظهر الدور الذي تلعبه بعض المركبات الحيوية والمجموعات الكيميائية في عملية تكوين وثبات الحبيبات المنتجة، ولقد أثبتت النتائج ظهور بعض المركبات الحيوية والمجموعات الكيميائية المتنوعة التي تلعب دوراً في عملية تكوين الحبيبات النانوية وأيضاً ثباتها.
7- تم توصيف حبيبات أكسيد الزنك النانوية باستخدام ما يلي: -
‌أ. الميكروسكوب الإلكتروني النافذ عالي الدقة (HR-TEM): أظهرت صور الميكروسكوب الإلكتروني عالي الدقة فكرة واضحة عن الشكل الظاهري وحجم الحبيبات النانوية المتكونة. حيث بدت الحبيبات في الصور الناتجة من التحليل شبه كروية من حيث الشكل وذات حواف واضحة مما يعطي فكرة عن الطبيعة البللورية لتلك الحبيبات، ومن خلال دراسة نمط مناطق حيود الإلكترون المحددة (SAED) تم التأكد من ظهور حلقات الحيود على شكل نقط مضيئة في حقل مظلم، وبحسب هذا التحليل أيضاً فإن الحبيبات النانوية المتكونة تبدو موزعةً باعتدال بأحجام تتراوح ما بين (4- 28) نانومتر بمتوسط حجم 10 نانومتر، ومن خلال صورة الميكروسكوب الإلكتروني النافذ عالي الدقة تظهر طبقة أقل كثافة في محيط الحبيبات النانوية المخلَّقة والتي قد تعتبر دليل على إحاطة الحبيبات ببعض المركبات الحيوية والتي تكسبها قدرات خاصة كعوامل اختزالية مستقرة.
‌ب. كما تم تعيين قيمة جهد زيتا للحبيبات النانوية المتكونة والذي يتم من خلاله قياس قيمة فرق جهد الناتج من الحبيبات النانوية المتكونة، وقد أظهرت النتائج وجود فرق جهد قيمته (-18.3) مللي فولت حيث تشير القيمة السالبة لجهد زيتا إلى حدوث تنافر بين الحبيبات المتكونة وبعضها البعض مما يؤدى لزيادة ثبات الحبيبات النانوية المتكونة والتي أظهرت ثباتاً طوال مدة 6 أشهر على الأقل تحت درجة حرارة 4 درجة مئوية.
‌ج. جهاز قياس حيود الأشعة السينية (XRD): استخدمت تقنية توصيف البنية البللورية والتركيب الكيميائي لحبيبات أكسيد الزنك النانوية المتكونة فكانت النتيجة طبقاً لقانون براج (Bragg’s law) أن أعطت منحنيات عند زاوية التشتت 2θ (2θ) والتي تتوافق مع قاعدة البيانات الموجودة في المركز الدولي لبيانات الحيود لمادة أكسيد الزنك المسجلة بأرقام
JCPDS card No. (89-7102).
‌د. تشتت الطاقة باستخدام حيود الأشعة السينية (EDX): أكدت نتائج هذا التحليل وجود عناصر الزنك والأكسجين فقط بنسبة وزنية 23.2 % للأكسجين و76.8 % للزنك على التوالي مما يؤكد نقاوة تلك الحبيبات المتكونة.
8- تضمن الجزء الثاني من الدراسة إجراء بعض التطبيقات الحيوية المحتملة باستخدام حبيبات أكسيد الزنك النانوية والتي تم إنتاجها بواسطة فطرة أسبيرجيللاس كارنياس.
‌أ. النشاط الضد بكتيري.
تم اختبار النشاط المضاد للبكتريا باستخدام الحبيبات النانوية المخلَّقة حيويا ضد أربعة أنواع مختلفة من البكتيريا من بينها مسببات أمراض للإنسان وهي كالآتي: جنسين من البكتريا موجبة الجرام باسيللوس سابتلس وستافيلوكوكس أوريوس وجنسين من البكتريا سالبة الجرام إيشيريشيا كولاى وكليبسييللا نومونيا كيفياً باستخدام طريقة الانتشار خلال أقراص مشبعة بمحلول الحبيبات النانوية ، وكمياً لتحديد الحد الأدنى للتركيز المثبط (MIC) الذي لا يسمح بأي نمو ملحوظ خلال 24 ساعة من التحضين وقد أظهرت النتائج تباينا ملحوظاً في تأثير الحبيبات النانوية على تلك السلالات البكتيرية، حيث تراوح الحد الأدنى للتركيز المثبط في حالة الأجناس الموجبة لصبغة جرام ما بين 40 ميكرو جرام لكل مل في حالة السلالة باسيللوس سابتلس، 50 ميكروجرام لكل مل في حالة السلالة ستافيلوكوكس أوريوس، بينما تراوح الحد الأدنى للتركيز المثبط في حالة الأجناس السالبة لصبغة جرام ما بين 50 ميكروجرام لكل مل في حالة السلالة إيشيريشيا كولاى و60 ميكروجرام لكل مل في حالة السلالة كليبسييللا نومونيا. هذا النشاط المضاد للبكتيريا الناتج من الحبيبات النانوية يعزى إلى إنتاجها للشوارد الحرة بالإضافة إلى الضغط التأكسدي والمؤديان لتدمير الجدار الخلوي بإحداث العديد من الثقوب فيه مسبباً تسرب وانتشار محتويات الخلية الداخلية من سكريات وبروتينات وأحماض نووية مؤدياً في النهاية لتدمير وموت الخلية.
‌ب. النشاط الضد تأكسدي والنشاط الكاسح للشوارد الحرة.
تم اختبار النشاط الكاسح (Scavenging Activity) للشوارد الحرة الخاص بحبيبات أكسيد الزنك النانوية معملياً وفق عدة معايير معتبرة. أوضحت النتائج أن هذا النشاط يعتمد على تركيز الحبيبات، حيث أظهرت نشاط جيد ضد شوارد كل من مركبات ثنائي فينيل بكريل هيدرازيل، والمجموعات الكيميائية (الهيدروكسيل والبيروكسيد والسوبر أكسيد). ويعزى هذا النشاط لتلك الحبيبات لقدراتها التفاضلية على امتزاز المواد المضادة للشوارد على سطحها، وقد تم تأكيد ذلك من خلال تحليل فوريير للأشعة تحت الحمراء حيث تم العثور على بعض المركبات الكيميائية المرتبطة بسطح حبيبات أكسيد الزنك النانوية والتي ثبت نشاطها الفعلي المضاد للشوارد وبخاصة مركبات هيدروكسيل الفينول.
جـ - نشاط التحلل الحيوي المحفز ضوئيا:
أظهرت حبيبات أكسيد الزنك النانوية مقدرتها على التحليل الحيوي المحفز ضوئيا عند استعمالها كوسيط للتحليل الحيوي على مركب أزرق المثيلين كصبغة زرقاء اللون تحت أشعة الشمس المباشرة. وقد بينت النتائج تحلل 88.8 % من الصبغة بعد مرور 210 دقيقة ولقد استدل على ذلك من اختزال لون الصبغة الأزرق إلى عديم اللون. إن وجود حبيبات أكسيد الزنك النانوية بصفتها كشبه موصل تسرع من عملية التحليل الضوئي في وجود الضوء عن طريق امتصاص فوتونات الضوء وانتاجها للإلكترونات. وتعد هذه التقنية أحد أفضل الطرق العملية لتحليل والتخلص من مثل هذه الملوثات بسبب انخفاض تكلفتها، وعدم احتياجها إلى ظروف خاصة أو صعبة للقيام بها، كما وأنها لا تنتج أي مواد أو مخلفات سامة.