Tổng Hợp và Đặc Trưng Kháng Khuẩn của Hạt Nano Bạc Từ Streptomyces Liên Kết Với Crinum Latifolium L.

Tài liệu nghiên cứu Biosynthesis and antibacterial characterization of silver nanoparticles derived from streptomyces, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

• Tác giả: Dinh Thi Linh Chi
• Người hướng dẫn: Quach Ngoc Tung, Ph.
• Trường học: Vietnam National University of Agriculture
• Chuyên ngành: Microbial Biotechnology
• Đề tài: Biosynthesis and Antibacterial Characterization of Silver Nanoparticles Derived From Streptomyces Associated With Crinum Latifolium L.
• Loại tài liệu: Graduation Thesis
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hanoi

Mục lục chi tiết

• COMMITMENT
• ACKNOWLEDGEMENTS
• TABLE OF CONTENTS
• LIST OF TABLES
• LIST OF FIGURES
• LIST OF ABBREVIATIONS
• ABSTRACT
• 1. INTRODUCTION
• 2. OVERVIEW OF SILVER NANOPARTICLES
• 2.1. Nanoparticles
• 2.2. Silver nanoparticles and their characteristics
• 2.3. Applications of silver nanoparticles
• 2.4. Synthesis of silver nanoparticles
• 2.4.1. Chemical and physical synthesis
• 2.4.2. Green synthesis of silver nanoparticles
• 3. MATERIALS AND METHODS
• 3.1. Research subjects and materials
• 3.2. Location and time of the study
• 3.3. Equipment and chemicals
• 3.4. Composition of media
• 3.5. Cultivation of Streptomyces spp. strains associated with Crinum latifolium L.
• 3.6. Intracellular silver nanoparticles biosynthesis
• 3.7. In vitro antimicrobial activity of synthesized AgNPs
• 3.8. Morphological, physiological, and biochemical identification of potent strain
• 3.9. Molecular identification based on the 16S rRNA analysis
• 4. RESULTS AND DISCUSSION
• 4.1. Antimicrobial screening of silver nanoparticles synthesized by endophytic Streptomyces spp.
• 4.2. Observation of color change
• 4.3. Antimicrobial activity of silver nanoparticles synthesized by Streptomyces sp.
• 4.4. Identification of potent Streptomyces spp.
• 4.5. Morphological characteristics of strain PCT3
• 4.6. Physiological and biochemical characterization of strain PCT3
• 4.7. Molecular identification of strain PCT3 using 16S rRNA analysis
• 4.8. Antimicrobial characterization of PCT3 silver nanoparticles
• 5. CONCLUSIONS AND SUGGESTIONS
• LIST OF TABLES
• LIST OF FIGURES
• LIST OF ABBREVIATIONS

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Hạt Nano Bạc và Tiềm Năng Kháng Khuẩn

Công nghệ nano đang nổi lên như một lĩnh vực quan trọng trong y học, với tiềm năng ứng dụng rộng rãi. Trong số các hạt nano kim loại, hạt nano bạc (AgNPs) được sử dụng rộng rãi trong y sinh, chăm sóc sức khỏe, phân phối thuốc-gen, công nghiệp vũ trụ, mỹ phẩm, công nghiệp hóa chất và điện quang. Ứng dụng của AgNPs là do các hoạt động vật lý, hóa học và sinh học riêng của chúng. Gần đây, phương pháp tiếp cận xanh trong tổng hợp AgNPs đã thu hút sự chú ý do nhu cầu ngày càng tăng về phát triển các phương pháp hiệu quả về chi phí, tương thích sinh học và thân thiện với môi trường để tổng hợp AgNPs. Nghiên cứu này tập trung vào khả năng kháng khuẩn của hạt nano bạc được tổng hợp từ Streptomyces liên kết với Crinum latifolium L., một hướng đi đầy hứa hẹn.

1.1. Giới Thiệu Chung Về Hạt Nano Bạc AgNPs

Hạt nano bạc (AgNPs) đã nhận được vô số lời khen ngợi do các ứng dụng khác nhau của chúng trong các lĩnh vực khác nhau như điều trị ung thư, cảm biến sinh học, kháng sinh, điều trị chống viêm và phân phối thuốc. Ví dụ, bạc đã được sử dụng để điều trị kháng khuẩn từ năm 1000 trước Công nguyên. Muối bạc và các dẫn xuất của chúng được sử dụng thương mại làm chất kháng khuẩn vì bạc có hoạt tính chống lại nhiều loại vi sinh vật. Đã có bằng chứng cho thấy bạc ở kích thước nano có các đặc tính được cải thiện so với muối bạc do kích thước nhỏ, diện tích bề mặt lớn và độc tính mạnh đối với nhiều loại vi sinh vật. AgNPs được coi là một loại vật liệu nano quan trọng.

1.2. Đặc Tính Nổi Bật Của Hạt Nano Bạc

Các hoạt tính sinh học của AgNPs liên quan chặt chẽ đến kích thước hạt (diện tích bề mặt và năng lượng), hình dạng hạt (hoạt tính xúc tác), nồng độ hạt (chỉ số điều trị) và điện tích hạt (chất lượng oligodynamic). AgNPs với nồng độ 0, 25, 50, 75 và 100 μg/mL và kích thước từ 1 - 100 nm đã được thử nghiệm chống lại Escherichia coli. Đáng chú ý, AgNPs 16 nm ở nồng độ 75 μg/mL cho thấy hoạt tính kháng khuẩn mạnh nhất. Một báo cáo khác cho thấy AgNPs 5 nm có hoạt tính cao so với AgNPs 10 nm, 15 nm và 10 nm. Liên quan đến Staphylococcus mutans, AgNPs 8,4 nm được ưu tiên hơn, cho thấy mối quan hệ giữa kích thước hạt nano và hoạt tính kháng khuẩn của chúng.

II. Thách Thức Từ Kháng Kháng Sinh và Giải Pháp AgNPs

Tình trạng kháng kháng sinh đang trở thành một mối đe dọa toàn cầu, đòi hỏi các giải pháp mới. Hạt nano bạc nổi lên như một ứng cử viên tiềm năng, nhờ vào khả năng kháng khuẩn phổ rộng. Nghiên cứu này tập trung vào việc khai thác tiềm năng của Streptomyces liên kết với Crinum latifolium L. trong việc tổng hợp hạt nano bạc có khả năng kháng khuẩn, mở ra hướng đi mới trong cuộc chiến chống lại các vi khuẩn và nấm gây bệnh.

2.1. Vấn Đề Kháng Kháng Sinh Hiện Nay

Kháng kháng sinh là khả năng của các vi khuẩn và nấm phát triển trong môi trường có kháng sinh mà bình thường có thể tiêu diệt hoặc ít nhất là hạn chế sự phát triển của chúng. Kháng kháng sinh đe dọa làm mất ổn định tiến bộ trong sức khỏe con người bằng cách giảm khả năng điều trị các bệnh truyền nhiễm thông thường. Có một nhu cầu cấp thiết để tìm ra các loại kháng sinh mới và các hợp chất không kháng sinh để ngăn chặn các mối đe dọa toàn cầu. Bạc từ lâu đã được biết đến với các ứng dụng khác nhau của nó trong nhiều lĩnh vực như công nghệ thực phẩm, y học, mỹ phẩm và dược phẩm.

2.2. Vai Trò Tiềm Năng Của Hạt Nano Bạc

AgNPs như một lựa chọn đầy hứa hẹn để ngăn ngừa các bệnh nhiễm trùng như vậy, khử trùng thiết bị y tế và chống lại nhiễm trùng. Vấn đề cấp bách là nhiễm trùng do vi khuẩn kháng kháng sinh, đang gia tăng với tốc độ đáng lo ngại trên toàn thế giới. Theo đó, vi khuẩn kháng đa kháng sinh đã trở nên phổ biến hơn do lạm dụng kháng sinh trong điều trị các rối loạn truyền nhiễm. Do đó, cần có nhiều nghiên cứu in vivo hơn để đánh giá độc tính của nano bạc trước khi đưa ra kết luận về độc tính của nó.

III. Phương Pháp Sinh Học Tổng Hợp Hạt Nano Bạc Từ Streptomyces

Phương pháp tổng hợp sinh học sử dụng Streptomyces đang thu hút sự chú ý do tính thân thiện với môi trường và khả năng giảm thiểu chất thải độc hại. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng Streptomyces liên kết với Crinum latifolium L. để tổng hợp hạt nano bạc, đánh giá khả năng kháng khuẩn của chúng đối với các chủng vi khuẩn và nấm khác nhau.

3.1. Ưu Điểm Của Phương Pháp Sinh Học

Phương pháp vật lý thì tốn kém, trong khi phương pháp hóa học tạo ra các hóa chất độc hại có thể gây ô nhiễm và rủi ro sinh học. Cần có các phương pháp thay thế về mặt môi trường và kinh tế để tổng hợp các hạt nano này. Tổng hợp AgNPs bằng cách sử dụng vi khuẩn đã thu hút được sự chú ý lớn so với các phương pháp hóa học và vật lý vì phương pháp sinh học thân thiện với môi trường. Chi Streptomyces, thuộc bộ Actinomycetales, được biết đến như một nguồn kháng sinh quan trọng. Khai thác Streptomyces spp. từ môi trường chưa được khai thác có thể là một cách hiệu quả để đáp ứng nhu cầu vĩnh viễn về các chất kháng sinh và không kháng sinh mới.

3.2. Streptomyces và Khả Năng Tổng Hợp AgNPs

Streptomyces nội sinh từ cây thuốc đã được khám phá rộng rãi và thu hút sự chú ý của các nhà vi sinh vật học trên toàn thế giới do những hạn chế trong việc tìm kiếm các hợp chất mới. Đáng chú ý, tổng hợp AgNPs xanh đã được báo cáo ở một số thành viên của chi Streptomyces, chẳng hạn như Streptomyces rochei, Streptomyces coelicolor, Streptomyces griseorubens và Streptomyces viridodiastaticus. Nghiên cứu này tập trung vào khả năng tổng hợp AgNPs có hoạt tính kháng khuẩn từ Streptomyces spp. liên kết với Crinum latifolium L.

IV. Đặc Trưng và Hoạt Tính Kháng Khuẩn Của Hạt Nano Bạc

Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định đặc điểm và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của hạt nano bạc được tổng hợp từ Streptomyces liên kết với Crinum latifolium L. Các đặc tính vật lý, hóa học và sinh học của hạt nano được phân tích, cùng với khả năng ức chế sự phát triển của các chủng vi khuẩn và nấm gây bệnh.

4.1. Xác Định Đặc Điểm Hạt Nano Bạc

Các đặc tính của hạt nano bạc được xác định bằng nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), quang phổ hấp thụ UV-Vis và nhiễu xạ tia X (XRD). Kích thước, hình dạng và độ ổn định của hạt nano được đánh giá để hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính kháng khuẩn.

4.2. Đánh Giá Hoạt Tính Kháng Khuẩn

Hoạt tính kháng khuẩn của hạt nano bạc được đánh giá bằng cách sử dụng các phương pháp khác nhau, bao gồm phương pháp khuếch tán đĩa và phương pháp pha loãng. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) được xác định để đánh giá hiệu quả của hạt nano trong việc ức chế sự phát triển của các chủng vi khuẩn và nấm khác nhau.

V. Ứng Dụng Tiềm Năng Của Hạt Nano Bạc Trong Y Sinh

Hạt nano bạc có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực y sinh, bao gồm điều trị vết thương, kháng viêm, và kháng khuẩn. Nghiên cứu này khám phá các ứng dụng tiềm năng của hạt nano bạc được tổng hợp từ Streptomyces liên kết với Crinum latifolium L. trong việc phát triển các liệu pháp mới chống lại các bệnh nhiễm trùng.

5.1. Hạt Nano Bạc Trong Điều Trị Vết Thương

AgNPs tăng cường chữa lành vết thương và phát triển tế bào da mới vì đặc tính chống viêm, dẫn đến các ứng dụng cho băng vết thương chữa lành vết thương và ngăn ngừa nhiễm trùng. AgNPs tăng cường hiệu quả của mặt nạ một cách đáng kể. Một nghiên cứu liên quan đến mặt nạ được phủ AgNPs đã chứng minh rằng E. aureus bị tiêu diệt sau 24 giờ điều trị.

5.2. Tiềm Năng Kháng Khuẩn Trong Y Tế

AgNPs tổng hợp thể hiện hiệu quả kháng khuẩn chống lại các vi khuẩn gây bệnh chịu trách nhiệm cho các bệnh nhiễm trùng đường tiết niệu, bao gồm E. coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa và Candida albicans. AgNPs như một lựa chọn đầy hứa hẹn để ngăn ngừa các bệnh nhiễm trùng như vậy, khử trùng thiết bị y tế và chống lại nhiễm trùng.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Hạt Nano Bạc

Nghiên cứu này đã chứng minh tiềm năng của Streptomyces liên kết với Crinum latifolium L. trong việc tổng hợp hạt nano bạc có hoạt tính kháng khuẩn. Kết quả nghiên cứu mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các tác nhân kháng khuẩn tự nhiên và thân thiện với môi trường, góp phần vào cuộc chiến chống lại tình trạng kháng kháng sinh.

6.1. Tóm Tắt Kết Quả Nghiên Cứu

Nghiên cứu hiện tại là một minh chứng cho việc tổng hợp hiệu quả PCT3 bởi Streptomyces nội sinh từ C. latifolium, đây là một chủ đề thú vị để phát triển các tác nhân kháng khuẩn để chống lại nhiễm trùng. Nghiên cứu này đã sàng lọc 8 chủng nội sinh từ cây thuốc Crinum latifolium L. về khả năng tổng hợp AgNPs với đặc tính kháng khuẩn.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tương Lai

Các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình tổng hợp hạt nano bạc, đánh giá độc tính của hạt nano trên các mô hình tế bào và động vật, và khám phá các ứng dụng tiềm năng của hạt nano trong các lĩnh vực khác nhau, bao gồm nông nghiệp và công nghiệp.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Tình trạng kháng kháng sinh (Antimicrobial Resistance - AMR) của các vi sinh vật gây bệnh như vi khuẩn và vi nấm đang là một trong những thách thức y tế nghiêm trọng nhất trên toàn cầu, làm suy giảm hiệu quả điều trị các bệnh truyền nhiễm thông thường. Thực trạng này đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc tìm kiếm các loại kháng sinh mới cũng như các hợp chất kháng khuẩn phi kháng sinh có cơ chế tác động thay thế.

Trong lĩnh vực công nghệ nano, hạt nano bạc (Silver Nanoparticles - AgNPs) được ứng dụng rộng rãi trong y sinh, mỹ phẩm, chăm sóc sức khỏe, xử lý chất thải và nông nghiệp nhờ hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng viêm và chống oxy hóa. Tuy nhiên, phần lớn các phương pháp tổng hợp hạt nano truyền thống (hóa học và vật lý) đòi hỏi chi phí cao, tiêu tốn năng lượng và sử dụng các hóa chất độc hại gây ô nhiễm môi trường. Do đó, phương pháp tổng hợp xanh (green synthesis) sử dụng vi sinh vật như vi khuẩn, vi nấm và xạ khuẩn đang thu hút sự quan tâm lớn nhờ tính thân thiện với môi trường, khả năng tương thích sinh học cao và quy trình thực hiện kinh tế.

Chi xạ khuẩn Streptomyces (thuộc bộ Actinomycetales) từ lâu đã được biết đến là nguồn sản sinh 70–80% các hợp chất chuyển hóa thứ cấp có hoạt tính sinh học trong lâm sàng. Đặc biệt, các chủng Streptomyces nội sinh (endophytic Streptomyces) cộng sinh trong mô thực vật dược liệu có tiềm năng sinh học đa dạng. Cây Trinh nữ hoàng cung (Crinum latifolium L., họ Amaryllidaceae) là một cây thuốc quý tại Việt Nam, được sử dụng trong y học cổ truyền để điều trị các bệnh khối u và dị ứng, chứa nhiều hoạt chất alkaloid và phenolic có hoạt tính sinh học. Dẫu vậy, các chủng vi sinh vật nội sinh liên kết với cây Crinum latifolium L. và khả năng sinh tổng hợp hạt nano bạc của chúng chưa từng được công bố trước thời điểm nghiên cứu này.

Khóa luận tốt nghiệp được thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ cụ thể sau:

1. Sàng lọc và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của các hạt nano bạc được sinh tổng hợp từ các chủng xạ khuẩn nội sinh (Streptomyces spp.) phân lập từ cây Trinh nữ hoàng cung (Crinum latifolium L.).
2. Khảo sát các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa và định danh phân tử dựa trên phân tích trình tự gen 16S rRNA đối với chủng xạ khuẩn có hoạt tính mạnh nhất.
3. Tổng hợp, thu hồi hạt nano bạc tinh sạch và xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của hạt AgNPs thu được đối với các chủng vi sinh vật gây bệnh kiểm định.

Đối tượng nghiên cứu:

• 8 chủng xạ khuẩn nội sinh phân lập từ cây Crinum latifolium L., bao gồm: PCT3, PCT20, BCF8, PCT12, PCS32, PCF14, PCF6, BCF10.
• 6 chủng vi sinh vật kiểm định gây bệnh ở người: Escherichia coli ATCC 11105, Candida albicans ATCC 10231, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, Staphylococcus aureus ATCC 29213, Salmonella enterica ATCC 14028.

Phạm vi nghiên cứu:

• Không gian: Thực hiện tại Bảo tàng Giống chuẩn Vi sinh vật (VCCM), Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
• Thời gian: Từ tháng 08 năm 2022 đến tháng 01 năm 2023.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận dựa trên khung lý thuyết về công nghệ sinh tổng hợp nano kim loại (biogenic/green synthesis of metallic nanoparticles) và cơ chế kháng khuẩn của ion bạc nano. Quá trình khử ion kim loại $\text{Ag}^+$ thành bạc kim loại $\text{Ag}^0$ ở cấp độ nano bởi xạ khuẩn được xúc tác bởi các enzyme ngoại bào và nội bào, đặc biệt là hệ enzyme nitrate reductase phụ thuộc nicotinamide adenine dinucleotide (NADH). Các phân tử sinh học và protein do tế bào tiết ra đóng vai trò là chất khử (reducing agents) đồng thời là tác nhân bao bọc tự nhiên (capping agents), giúp hạt nano duy trì độ bền và hạn chế kết tụ.

Về cơ chế kháng khuẩn, AgNPs giải phóng ion $\text{Ag}^+$, gắn kết vào thành tế bào và màng tế bào vi sinh vật tích điện âm, làm tăng tính thấm, phá vỡ cấu trúc màng và gây rò rỉ các thành phần nội bào (protein, ATP). Đồng thời, sự xâm nhập của AgNPs kích thích tạo ra các gốc oxy hóa phản ứng (Reactive Oxygen Species - ROS), ức chế các enzyme chứa nhóm thiol (như NADH dehydrogenase), gây tổn thương DNA và bất hoạt quá trình dịch mã, dẫn đến chết tế bào.

Các phương pháp thực nghiệm được áp dụng trong khóa luận gồm:

• Phương pháp vi sinh: Nuôi cấy thu sinh khối xạ khuẩn trên môi trường YIM 38 broth ở 28°C, 130 rpm trong 4 ngày; tách rửa sinh khối bằng nước cất vô trùng và ủ tế bào trong nước 48 giờ để thu nhận dịch nổi không tế bào (cell-free supernatant - CFS).
• Phương pháp sinh tổng hợp và thu hồi nano: Phản ứng khử giữa CFS và dung dịch $\text{AgNO}_3$ ở nồng độ cuối 1 mM trong điều kiện tối ở 30°C trong 120 giờ; thu hồi hạt nano bằng ly tâm tốc độ cao 15.000 rpm ở 4°C trong 20 phút và rửa kết tủa hai lần bằng ethanol 90%.
• Phương pháp khuếch tán giếng thạch (Agar-well diffusion assay): Đánh giá sơ bộ đường kính vòng kháng khuẩn của dịch AgNPs thô đối với 6 chủng vi sinh vật chỉ thị trên môi trường thạch MPA (đục lỗ 6 mm, nạp 100 µL dịch mẫu, ủ ở 37°C trong 24 giờ).
• Phương pháp vi pha loãng trên phiến 96 giếng (Broth micro-dilution method): Xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) theo tiêu chuẩn của Viện Tiêu chuẩn Lâm sàng và Xét nghiệm (CLSI) với dải nồng độ thử nghiệm từ 1,9 µg/mL đến 250 µg/mL.
• Phương pháp phân tích hình thái, sinh lý và sinh hóa: Khảo sát hình thái khuẩn lạc trên môi trường ISP2; khả năng đồng hóa nguồn carbon (glucose, fructose, inositol, sorbitol, mannitol, sucrose) trên môi trường ISP-9; thử nghiệm hoạt tính enzyme ngoại bào (protease trên thạch chứa skim milk 1%, amylase trên thạch tinh bột 1%, CMCase trên thạch CMC 1%); khảo sát sinh trưởng ở các dải nhiệt độ (22–45°C), pH (3–10) và độ mặn NaCl (0–10%).
• Phương pháp sinh học phân tử: Tách chiết DNA tổng số bằng quy trình lysozyme/SDS/CTAB/Phenol:Chloroform:Isoamyl alcohol; khuếch đại gen 16S rRNA bằng kỹ thuật PCR với cặp mồi chuẩn 27F và 1492R; giải trình tự Sanger tại First BASE Laboratories; xử lý trình tự bằng phần mềm BioEdit 7.2; so sánh cơ sở dữ liệu BLAST (NCBI) và xây dựng cây phát sinh chủng loại bằng phần mềm MEGA 7 theo phương pháp Neighbor-Joining kết hợp mô hình khoảng cách Kimura-2-parameter.
• Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thực nghiệm in vitro được lặp lại 3 lần và xử lý thống kê trên Microsoft Excel (tính giá trị trung bình $\bar{X}$, độ lệch chuẩn $SD$ và sai số $m$).

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương II: Tổng quan tài liệu (Overview of silver nanoparticles)

Chương này hệ thống hóa các cơ sở lý luận về hạt nano bạc, bao gồm:

• Định nghĩa hạt nano theo tiêu chuẩn ISO (kích thước từ 1 đến 100 nm) và phân loại vật liệu nano hữu cơ, vô cơ.
• Đặc tính hóa lý của AgNPs, hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt (Surface Plasmon Resonance - SPR) đặc trưng trong dải bước sóng 400–480 nm, mối liên hệ giữa kích thước hạt (5–100 nm) với hoạt tính sinh học.
• Ứng dụng của AgNPs trong nông nghiệp (phòng trừ nấm bệnh thực vật như Fusarium graminearum, Bipolaris sorokiniana, Rhizoctonia solani), xử lý nước và y sinh (khẩu trang kháng khuẩn, băng gạc vết thương, kiểm soát nhiễm trùng đường tiết niệu).
• So sánh các phương pháp tổng hợp hóa học, vật lý và tổng hợp xanh; cơ chế khử ion kim loại qua enzyme nitrate reductase phụ thuộc NADH.
• Tổng quan về chi xạ khuẩn Streptomyces, tiềm năng sinh học của xạ khuẩn nội sinh trong thực vật dược liệu; đặc điểm thực vật học và hoạt tính hóa học của cây Trinh nữ hoàng cung (Crinum latifolium L.); tổng quan các công trình nghiên cứu tổng hợp nano bạc xanh tại Việt Nam.

Chương III: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu (Materials and Methods)

Chương này mô tả chi tiết quy trình thực nghiệm, hệ thống hóa chất và thiết bị:

• Danh mục 8 chủng xạ khuẩn nội sinh (Streptomyces spp.) và 6 chủng vi sinh vật kiểm định gây bệnh do VCCM cung cấp.
• Thành phần dinh dưỡng của các môi trường nuôi cấy: MPA, YIM 38, LB, ISP2, ISP-9.
• Quy trình chuẩn bị dịch nổi không tế bào (CFS) từ sinh khối xạ khuẩn và các bước thực hiện phản ứng sinh tổng hợp AgNPs với dung dịch $\text{AgNO}_3$ 1 mM trong 120 giờ.
• Các bước thu hồi hạt nano bạc bằng ly tâm lạnh và làm sạch bằng ethanol 90%.
• Quy trình thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp khuếch tán giếng thạch và đo MIC trên đĩa 96 giếng theo chuẩn CLSI.
• Các bước đánh giá đặc tính hình thái, sinh hóa (khả năng lên men đường, sinh enzyme ngoại bào protease, amylase, CMCase) và giới hạn sinh lý chịu nhiệt, chịu pH, chịu mặn.
• Quy trình tách chiết DNA bộ gen, thành phần phản ứng PCR khuếch đại gen 16S rRNA và chu trình nhiệt (30 chu kỳ: biến tính 95°C, gắn mồi 58°C, kéo dài 72°C), phương pháp điện di gel agarose 1% và phân tích phát sinh loài trên MEGA 7.

Chương IV: Kết quả và thảo luận (Results and Discussion)

Chương này trình bày các phát hiện thực nghiệm cốt lõi của đề tài:

• Sàng lọc tổng hợp AgNPs: Trong số 8 chủng xạ khuẩn nội sinh thử nghiệm, dịch nổi của 3 chủng (PCT3, BCF8, PCT20) khi ủ với $\text{AgNO}_3$ 1 mM đã có hiện tượng đổi màu từ vàng nhạt sang nâu đỏ/nâu đậm sau 20 phút đến 72 giờ, chứng minh sự hình thành của hạt nano bạc.
• Hoạt tính kháng khuẩn sơ bộ: Dịch AgNPs thô từ chủng PCT3 thể hiện hoạt tính kháng khuẩn mạnh nhất đối với cả 6 chủng chỉ thị với đường kính vòng vô khuẩn vượt trội so với các chủng còn lại (đặc biệt ức chế rất mạnh nấm men C. albicans ATCC 10231). Hoạt tính kháng khuẩn của dung dịch AgNPs cao gấp khoảng 3 lần so với dung dịch đối chứng $\text{AgNO}_3$ 1 mM.
• Đặc tính chủng PCT3: Khuẩn lạc phát triển tốt trên ISP2 sau 2 ngày ở 30°C, dạng sợi, màu trắng đến xám nhạt, khuẩn ty cơ chất màu vàng nhạt, bề mặt nhăn nổi u (umbonate), mép không đều, không sinh sắc tố khuếch tán; sinh trưởng ở dải nhiệt độ 22–45°C (tối ưu 37°C), dải pH 3–10 (tối ưu pH 8) và nồng độ NaCl 2–10% (tối ưu 4% NaCl); đồng hóa tốt glucose, fructose, sucrose (không sử dụng mannitol, sorbitol, inositol); dương tính với enzyme protease và amylase, âm tính với CMCase.
• Định danh phân tử: Sản phẩm PCR gen 16S rRNA của chủng PCT3 cho vạch đơn, sáng rõ kích thước ~1500 bp. Kết quả giải trình tự và so sánh BLAST cho thấy độ tương đồng 99% với các chủng chuẩn Streptomyces albus NRRL B-1811T và Streptomyces albus NRRC 13015T. Cây phát sinh loài xếp chủng PCT3 vào cùng nhánh với Streptomyces albus, do đó chủng được định danh là Streptomyces albus PCT3.
• Đặc tính kháng khuẩn của AgNPs tinh sạch từ PCT3: Thử nghiệm MIC cho thấy hạt nano bạc tinh sạch ức chế mạnh cả vi khuẩn Gram dương, Gram âm và nấm men. Vi khuẩn Gram âm (E. coli, P. aeruginosa) có độ nhạy cảm cao hơn vi khuẩn Gram dương (S. aureus, E. faecalis). Nấm men C. albicans có độ nhạy cảm cao nhất với giá trị MIC đạt 1,9 µg/mL.

Chương V: Kết luận và kiến nghị (Conclusions and Suggestions)

Chương này đúc kết toàn bộ kết quả nghiên cứu và đưa ra các đề xuất định hướng nghiên cứu tiếp theo về tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy, phản ứng và phân tích hóa lý cấu trúc hạt nano.

---

Kết quả và đóng góp

1. Số liệu thực nghiệm chính

Bảng 1: Đặc tính sinh lý và sinh hóa của chủng Streptomyces sp. PCT3

Nhóm chỉ tiêu	Chỉ tiêu khảo sát	Kết quả ghi nhận
Đặc tính sinh lý	Khoảng nhiệt độ sinh trưởng	22°C – 45°C
	Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu	37°C
	Khoảng pH sinh trưởng	3 – 10
	pH sinh trưởng tối ưu	8
	Khoảng nồng độ NaCl chịu đựng	2% – 10%
	Nồng độ NaCl tối ưu	4%
Hoạt tính enzyme	Cellulase (CMCase)	Âm tính (-)
	Amylase	Dương tính (+)
	Protease	Dương tính (+)
Đồng hóa nguồn carbon	Glucose	Dương tính (+)
	Fructose	Dương tính (+)
	Sucrose	Dương tính (+)
	Mannitol	Âm tính (-)
	Sorbitol	Âm tính (-)
	Inositol	Âm tính (-)

Bảng 2: Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của hạt nano bạc tổng hợp từ Streptomyces albus PCT3

Vi sinh vật kiểm định	Phân loại vi sinh vật	Giá trị MIC (µg/mL)
Candida albicans ATCC 10231	Nấm men (Yeast)	1,9
Escherichia coli ATCC 11105	Vi khuẩn Gram âm	3,9
Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027	Vi khuẩn Gram âm	3,9
Enterococcus faecalis ATCC 29212	Vi khuẩn Gram dương	15,6
Salmonella enterica ATCC 14028	Vi khuẩn Gram âm	15,6
Staphylococcus aureus ATCC 29213	Vi khuẩn Gram dương	31,25

2. Đóng góp khoa học của đề tài

• Đây là nghiên cứu đầu tiên công bố việc sử dụng các chủng xạ khuẩn nội sinh cộng sinh trên cây Trinh nữ hoàng cung (Crinum latifolium L.) tại Việt Nam để sinh tổng hợp hạt nano bạc.
• Khám phá và định danh thành công chủng xạ khuẩn tiềm năng Streptomyces albus PCT3 có khả năng khử ion bạc ngoại bào tạo hạt AgNPs có hoạt tính sinh học cao.
• Chứng minh hạt AgNPs sinh tổng hợp từ S. albus PCT3 có phổ kháng khuẩn rộng, kháng mạnh trên cả vi khuẩn Gram âm, Gram dương và đặc biệt là nấm men gây bệnh cơ hội Candida albicans ở nồng độ ức chế rất thấp (1,9 µg/mL).
• Cung cấp bằng chứng thực nghiệm cho thấy vi khuẩn Gram âm nhạy cảm với AgNPs hơn vi khuẩn Gram dương, đóng góp thêm dữ liệu khoa học về cơ chế tác động của vật liệu nano sinh học lên thành tế bào vi khuẩn.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận đề cập các hạn chế và hướng mở rộng nghiên cứu như sau:

• Hạn chế:

  • Chưa tiến hành tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy sinh khối và các thông số của phản ứng sinh tổng hợp (như nồng độ $\text{AgNO}_3$, pH môi trường phản ứng, nhiệt độ và thời gian phản ứng).
  • Chưa thực hiện các phân tích hóa lý và quang phổ chuyên sâu nhằm xác định kích thước trung bình, điện thế zeta, hình thái cấu trúc tinh thể và các nhóm chức bề mặt bao bọc hạt AgNPs (chẳng hạn như TEM, SEM, XRD, FTIR, DLS).
  • Cơ chế diệt khuẩn khác biệt đối với vi khuẩn Gram âm và Gram dương của hạt AgNPs từ chủng PCT3 mới chỉ dừng lại ở các giả thuyết dựa trên thành tế bào, chưa được làm sáng tỏ ở mức độ phân tử.

• Hướng nghiên cứu tiếp theo:

  • Nghiên cứu tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy chủng xạ khuẩn và điều kiện phản ứng sinh tổng hợp xanh nhằm nâng cao hiệu suất tạo hạt AgNPs từ Streptomyces albus PCT3.
  • Thực hiện các phân tích quang phổ và kính hiển vi điện tử (UV-Vis, TEM/SEM, FTIR) để xác định kích thước, hình thái hạt và bản chất các hợp chất hữu cơ bao bọc nano bạc.
  • Mở rộng thử nghiệm độc tính tế bào in vitro và in vivo nhằm đánh giá mức độ an toàn trước khi ứng dụng trong y dược hoặc nông nghiệp.

---

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và thực tiễn cho sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu viên thuộc các chuyên ngành Công nghệ sinh học, Vi sinh học, Hóa sinh học, Công nghệ Nano và Hóa dược:

• Tham khảo phương pháp sinh tổng hợp nano xanh: Quy trình chi tiết điều chế dịch nổi không tế bào (CFS) từ sinh khối xạ khuẩn và phản ứng khử tạo nano bạc trong điều kiện phòng thí nghiệm.
• Tham khảo kỹ thuật vi sinh chuẩn: Quy trình khảo sát đặc điểm phân loại học của xạ khuẩn theo hệ thống môi trường ISP (International Streptomyces Project), đánh giá hoạt tính enzyme ngoại bào và thử nghiệm MIC theo tiêu chuẩn CLSI trên phiến 96 giếng.
• Tham khảo quy trình sinh học phân tử: Phương pháp tách chiết DNA bộ gen xạ khuẩn giàu GC bằng lysozyme/CTAB và quy trình phân tích phát sinh chủng loại gen 16S rRNA bằng MEGA 7.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Chủng xạ khuẩn nội sinh nào trong nghiên cứu cho hiệu quả sinh tổng hợp nano bạc cao nhất và được định danh là loài gì?

Trong số 8 chủng xạ khuẩn nội sinh sàng lọc từ cây Crinum latifolium L., chủng PCT3 cho hiệu quả tổng hợp hạt nano bạc cao nhất (thể hiện qua cường độ đổi màu dịch phản ứng và hoạt tính kháng khuẩn mạnh nhất). Dựa trên phân tích đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa và trình tự gen 16S rRNA (độ tương đồng 99%), chủng PCT3 được định danh là Streptomyces albus PCT3.

2. Giá trị nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của hạt nano bạc từ chủng S. albus PCT3 đối với các vi sinh vật thử nghiệm là bao nhiêu?

Hạt AgNPs tinh sạch từ S. albus PCT3 có hoạt tính ức chế mạnh nhất đối với nấm men Candida albicans ATCC 10231 với MIC là 1,9 µg/mL. Đối với vi khuẩn Gram âm, MIC đạt 3,9 µg/mL (E. coli ATCC 11105, P. aeruginosa ATCC 9027) và 15,6 µg/mL (S. enterica ATCC 14028). Đối với vi khuẩn Gram dương, MIC là 15,6 µg/mL (E. faecalis ATCC 29212) và 31,25 µg/mL (S. aureus ATCC 29213).

3. Chủng Streptomyces albus PCT3 có những đặc điểm sinh lý và sinh hóa nổi bật nào?

Chủng S. albus PCT3 sinh trưởng tối ưu ở nhiệt độ 37°C (dải 22–45°C), pH 8 (dải 3–10) và nồng độ muối 4% NaCl (chịu mặn đến 10%). Về mặt sinh hóa, chủng có khả năng sinh enzyme ngoại bào protease và amylase (âm tính với cellulase/CMCase), đồng hóa được các nguồn carbon gồm glucose, fructose và sucrose (không sử dụng mannitol, sorbitol, inositol).

4. Vì sao trong nghiên cứu này vi khuẩn Gram âm lại nhạy cảm với hạt nano bạc hơn vi khuẩn Gram dương?

Vi khuẩn Gram dương có lớp peptidoglycan dày hơn và chứa nhiều axit teichoic tích điện âm liên kết chặt chẽ, tạo rào cản vững chắc hơn trước sự xâm nhập của hạt nano bạc. Ngược lại, vi khuẩn Gram âm có lớp peptidoglycan mỏng hơn cùng lớp màng ngoài chứa phospholipid và lipopolysaccharide, giúp hạt AgNPs dễ dàng bám dính, làm biến đổi tính thấm màng và xâm nhập vào tế bào chất để tiêu diệt vi khuẩn.

5. Hiện tượng nào dùng để nhận biết sự hình thành của hạt nano bạc trong phản ứng sinh tổng hợp?

Sự hình thành của hạt AgNPs được nhận biết qua sự đổi màu rõ rệt của hỗn hợp phản ứng (giữa dịch nổi không tế bào của xạ khuẩn và dung dịch $\text{AgNO}_3$ 1 mM) từ dung dịch trong suốt / màu vàng nhạt chuyển sang màu nâu đỏ hoặc nâu đậm sau thời gian ủ.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp đã chứng minh thành công tiềm năng sinh tổng hợp xanh hạt nano bạc từ dịch nổi không tế bào của chủng xạ khuẩn nội sinh Streptomyces albus PCT3 phân lập từ cây Trinh nữ hoàng cung (Crinum latifolium L.). Hạt AgNPs thu được thể hiện hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm vượt trội trên 6 chủng vi sinh vật kiểm định gây bệnh, đặc biệt hiệu quả trên nấm men Candida albicans (MIC 1,9 µg/mL) và vi khuẩn Gram âm (E. coli, P. aeruginosa với MIC 3,9 µg/mL). Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc khai thác nguồn xạ khuẩn nội sinh từ thực vật dược liệu Việt Nam phục vụ phát triển các tác nhân kháng khuẩn nano sinh học thân thiện với môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY OF AGRICULTURE FACULTY OF BIOTECHNOLOGY ----------  ---------- GRADUATION THESIS TITLE: “BIOSYNTHESIS AND ANTIBACTERIAL CHARACTERIZATION OF SILVER NANOPARTICLES DERIVED FROM STREPTOMYCES ASSOCIATED WITH CRINUM LATIFOLIUM L.” Hanoi - 2023 VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY OF AGRICULTURE FACULTY OF BIOTECHNOLOGY ----------  ---------- GRADUATION THESIS TITLE: “BIOSYNTHESIS AND ANTIBACTERIAL CHARACTERIZATION OF SILVER NANOPARTICLES DERIVED FROM STREPTOMYCES ASSOCIATED WITH CRINUM LATIFOLIUM L.” Student name : DINH THI LINH CHI Class : K63CNSHE Student’s code : 637406 Supervisor : QUACH NGOC TUNG, Ph. NGUYEN THANH HUYEN, Msc. Department : MICROBIAL BIOTECHNOLOGY Hanoi - 2023 COMMITMENT I hereby declare that the data and results stated in the thesis are honest and have never been published by anyone in other studies. In the references section, the graduations with references to papers and action information are mentioned.

I am completely responsible for the data of this thesis. Hanoi, January 9th, 2023 Sincerely Dinh Thi Linh Chi i ACKNOWLEDGEMENTS First and foremost, I would like to express my heartfelt gratitude to my main supervisor Dr. Quach Ngoc Tung from VAST - Culture Collection of Microorganisms (VCCM), Institute of Biotechnology, Vietnam Academy of Science and Technology. The inspiration, valuable guidance, and support he provided was vital driving force behind the theiss, which helped me to achieve the best and strive towards my goals.

I would also like to thank Msc. Nguyen Thanh Huyen, a Vice head of the Department of Microbial biotechnology at the Vietnam National University of Agriculture, for co-supervising the thesis, for giving me the golden opportunity to work at VCCM and keeping me on track. A special thank you to Assoc. Phi Quyet Tien, Ph.

Vu Thi Hanh Nguyen, and researchers at the VCCM-Institute of Biotechnology, who have provided technical support and imparted valuable knowledge as well as research experience. The knowledge and skills gained would be beneficial in the future it had been a warm and fruitful experience. Without the immense support of the Board of Directors at Vietnam National University of Agriculture and the lecturers of Biotechnology Department, Vietnam National University of Agriculture, I would not have been able to acquire the professional foundation necessary to complete this report, and the wealth of experience that has helped me take my first confident steps along my chosen career path. Thank you too to all my friends in the laboratory who have made coming to VCCM so enjoyable.

The research leading to these results has received funding from Vietnam Academy of Science and Technology under grant agreement no. To wrap up, I'd want to express my gratitude to my family and all who have journeyed with me, encouraged me, and shared in my experiences. I sincerely thank you! Hanoi, Janury 9th, 2023 Sincerely Dinh Thi Linh Chi ii TABLE OF CONTENTS COMMITMENT. ii TABLE OF CONTENTS.

iii LIST OF TABLES .v LIST OF FIGURES .vi LIST OF ABBREVIATIONS. Overview of silver nanoparticles. Silver nanoparticles and their characteristics. Applications of silver nanoparticles.

Synthesis of silver nanoparticles. Chemical and physical synthesis. Green synthesis of silver nanoparticles. Modes of action against microorganisms of silver nanoparticles.

Modes of action. Biosynthesis of silver nanoparticles by Streptomyces. Introduction of the genus Streptomyces. Green synthesis of silver nanoparticles by Streptomyces.

Overview of Crinum latifolium L. Current status of green silver nanoparticles in Vietnam. MATERIALS AND METHODS. Research subjects and materials.

Location and time of the study. Equipment and chemicals. Composition of media. Cultivation of Streptomyces spp.

strains associated with Crinum latifolium L. Intracellular silver nanoparticles biosynthesis. In vitro antimicrobial activity of synthesized AgNPs. Morphological, physiological, and biochemical identification of potent strain.

Molecular identification based on the 16S rRNA analysis. RESULTS AND DISCUSSION. Antimicrobial screening of silver nanoparticles synthesized by endophytic Streptomyces spp. Observation of color change.

Antimicrobial activity of silver nanoparticles synthesized by Streptomyces sp. Identification of potent Streptomyces spp. Morphological characteristics of strain PCT3. Physiological and biochemical characterization of strain PCT3.

Molecular identification of strain PCT3 using 16S rRNA analysis. Antimicrobial characterization of PCT3 silver nanoparticles. CONCLUSIONS AND SUGGESTIONS .34 iv LIST OF TABLES Table 1. Antibacterial activity of crude AgNPs synthesized by 8 Streptomyces strains.

Biochemical and physiological characteristics of Streptomyces sp. Minimum Inhibitory Concentration of silver nanoparticles produced from S. 31 v LIST OF FIGURES Figure 1. The shape of AgNPs observed by transmission electron microscopy.

Routes of cytotoxicity action for AgNPs. Mechanism of extracellular and intracellular synthesis of AgNPs by actinomycetes. The color change observed when cell-free supernatant of the 3 representative strains were treated with 1 mM AgNO3 after 72 h. Antibacterial activity of crude AgNPs against Candida albicans (A) and Enterococcus faecalis (B).

The colonial morphology of strain PCT3 observed after 2 days of incubation, at 30°C. Enzymatic activities of strain PCT3 shown on agar plates containing skim milk (A), starch (B), and CMC (C). Agarose gel electrophoresis of the 16S rRNA gene amplicons of Streptomyces sp. Land M: DNA marker (250 – 10,000 bp).

Phylogenetic tree based on 16S rRNA gene sequences exhibiting the relationship between Streptomyces spp. PCT3 and other closely related type strains. Zones of inhibition of AgNPs against C. albicans ATCC 10231 (A) and P.

32 vi LIST OF ABBREVIATIONS Abbreviation Full word AgNPs Silver nanoparticles Bio-AgNPs Bio silver nanoparticles CFS Cell-free supernatant CMC Carboxymethyl cellulose MIC Minimum Inhibitory Concentration NADH Nicotinamide Adenine Dinucleotide rDNA Ribosomal DNA ROS Reactive oxygen species SPR Surface plasmon resonance vii ABSTRACT Nanotechnology holds an emerging domain of medical science as it can be utilized virtually in all areas. Among metallic nanoparticles, silver nanoparticles (AgNPs) are widely used in biomedical sciences, healthcare, drug–gene delivery, space industries, cosmetics, chemical industries, optoelectronics. The applications of AgNPs attribute to their own physical, chemical and biological activities. Recently, green approach of AgNPs synthesis is gained attentions due to growing need for developing cost-effective, bio-compatible, and eco-friendly approaches to synthesis AgNPs.

In this study, 8 endophytic strains from medicinal plant Crinum latifolium L. were screened for their ability to synthesize AgNPs with antibacterial property. Among them, the AgNPs synthesized by mixing free- biomass filtrate of strain PCT3 with 1 mM AgNO3 were the most promising as indicated by the color intensity and microbial activity. Strain PCT3 grew well on ISP2 agar with irregular margin, filamentous, white, umbonate, and rough colonies, which exhibited the typical morphology of Streptomyces.

Besides, it utilized glucose, fructose, sucrose as carbon sources for growth and produced protease and amylase. Phylogenetic analysis of PCT3 based on 16S rRNA gene analysis revealed that PCT3 was closely related to Streptomyces albus. Combining morphological, biochemical, and molecular analysis, strain PCT3 was identified as S. Antibacterial characterization of AgNPs from S.

albus PCT3 revealed that obtained AgNPs were effective against 2 Gram-positive, 3 Gram-negative bacteria with MIC values ranging from 3. In addition, AgNPs strongly inhibited yeast Candida albicans ATCC 10231. In conclusion, the current study is a demonstration of an efficient synthesis of PCT3 by endophytic Streptomyces from C. latifolium, which is an interesting subject for development of antimicrobial agents to combat infection.

INTRODUCTION Antimicrobial resistance is the ability of microbes such as bacteria and fungi to grow in the presence of antibiotics that might normally kill them or at least limit their growth. Antimicrobial resistance threatens to destabilize progress in human health by reducing the ability to treat common infectious diseases (Mitchell et al. There is an urgent need to find new antibiotics and non-antibiotic compounds to prevent global threats. Silver has long been known for its various applications in many fields such as food technology, medicine, cosmetics, and pharmaceuticals.

Recent advancements in nanotechnology have led to the widespread use of silver nanoparticles (AgNPs) as antimicrobial, antioxidant, anti-inflammatory, and anti- cancer agents. In addition, AgNPs have been employed as catalysts, biopharmaceuticals, waste treatment reagents, fertilizer additives, and biomedical materials. The synthesis of metal nanoparticles involves the employment of a wide variety of methods, the majority of which are prohibitively costly and generate hazardous chemical wastes (Madani et al. Synthesis of AgNPs by using bacteria has gained huge attention over chemical and physical methods since the biological method is eco-friendly.

The genus Streptomyces, belonging to the order Actinomycetales, is known as an important source of antibiotics. Exploiting Streptomyces spp. from untapped environments can be an effective way to meet the everlasting demand for novel antibiotics and non-antibiotic agents (Ma et al. Endophytic Streptomyces from medicinal plants have been extensively explored and gained attention from microbiologists all over the world due to the limitations of finding novel compounds.

Of note, green AgNPs synthesis has been reported in some members of the Streptomyces genus, such as Streptomyces rochei, Streptomyces coelicolor, Streptomyces griseorubens, and Streptomyces viridodiastaticus. is a valuable medicinal herb found in certain regions of Vietnam. In traditional medicine, it is used for the treatment of allergic disorders and tumor diseases. The alkaloid compounds extracted from C.

latifolium are reported to exhibit remarkable antitumor and immune-stimulating activities. In addition, leaf extracts of C. latifolium in Vietnam showed in vitro and in vivo T- lymphocyte activation and retarded the growth of chemically induced tumors in rats. However, endophytes associated with C.

latifolium and their capability to synthesize AgNPs have not been reported yet. With the aim of shedding light on the ability to synthesize AgNPs with antimicrobial activity from Streptomyces spp. latifolium, we performed the project entitled "Biosynthesis and antibacterial characterization of silver nanoparticles derived from Streptomyces spp. associated with Crinum latifolium L.

 Research purposes Screening and evaluation of antimicrobial activity of AgNPs synthesized by endophytic Streptomyces spp.  Research contents - Screening of the antimicrobial activity of AgNPs made by Streptomyces strains associated with C. - Morphological and molecular identification of potent candidates. - Synthesis and assessment of the antimicrobial activity of the AgNPs 2 II.

Overview of silver nanoparticles 2. Nanoparticles Nanotechnology is known as an interdisciplinary field that focuses on the development, manufacture, characterization, and use of nanoscale materials. It is believed that the term "nanoparticles," approved by the International Organization for Standardization (ISO), is used to describe a particle having a size ranging from 1 to 100 nm with at least one of the three possible dimensions (ISO 2015a). Organic and inorganic nanomaterials are the two primary classifications that may be found (Harish et al.

The organic nanomaterials include carbon-bearing particles like liposomes, while the inorganic nanomaterials consist of magnetic nanoparticles, noble metal nanoparticles (gold and silver), and semi-conductor nanoparticles (titanium oxide and zinc oxide). Recently, noble metal nanoparticles such as silver have gained the attention of researchers around the world because of their remarkable optical, electrical, magnetic, catalytic, biological, and mechanical properties (Khan et al. Due to their size, improved properties, and advantages, nanoparticles are particularly promising for application in diagnostics, sensing, energy storage, medicine, drug delivery, and many other fields (Sim et al., 2021; Niu et al. As a result, more than 1,800 nanoparticle products have been commercialized, and many more are being developed.

The global value of nanotechnology products reached 2 trillion euros in 2015, demonstrating nanotechnology's significant impact on global economics (Nanomaterials, n. Silver nanoparticles and their characteristics Silver nanoparticles (AgNPs) have received countless accolades due to their various applications in different sectors such as cancer therapeutics, biosensors, antibiotics, anti-inflammatory therapy, and drug delivery. For example, silver has been used for antimicrobial treatment since 1000 B. Silver salts and their derivaties are commercially utilized as antimicrobial agents since silver is active against a wide range of 116 microorganisms.

It has been shown 3 that the silver at the nanoscale has improved properties as compared to silver salts due to its small size, large surface area, and strong toxicity to a wide range of microorganisms (Figure 2. Rahman et al.