Оцінка токсичності та генотоксичності наночастинок Ag2S, синтезованих за допомогою біологічних матриць, на тест-системі Drosophila melanogaster Mg. (Diptera: Drosophilidae)
Анотація
Мета. Оцінити токсичність та генотоксичність квантових точок Ag2S, синтезованих за допомогою міцелію гриба Pleurotus ostreatus, на Drosophila melanogaster. Методи. Токсичність наночастинок визначали, оцінюючи виживаність імаго та личинок. Генотоксичність вивчали у тесті на репарацію. Вплив наночастинок на розвиток репродуктивної системи D. melanogaster визначали, оцінюючи кількість оваріол. Результати. Показана наявність токсичної дії іонного срібла і відсутність таких ефектів у біосинтезованих наночастинок Ag2S. Виявлено негативний вплив як біосинтезаваних наночастинок Ag2S, так і біоматриці та іонного срібла на розвиток репродуктивної системи D. melanogaster. Не зафіксовано генотоксичної дії всіх досліджуваних зразків. Висновки. Біосинтезовані квантові точки Ag2S не мають токсичних та генотоксичних ефектів на D. melanogaster в концентрації 1,5 мг/мл. Однак дія Ag2S (сіль), біологічної матриці Pleurotus та біосинтезованих наночастинок Ag2S призводить до зменшення кількості оваріол.
Ключові слова: наночастинки Ag2S, D. melanogaster, токсичність, генотоксичність.
Посилання
Abaeva L.F., Shumskyi V.Y., Petrytskaia E.N., Rohatkyn D.A., Liubchenko P.N. Nanochastytsy y nanotekhnolohyy v medytsyne sehodnia y zavtra Almanakh klynycheskoi medytsyny. 2010. No. 22. P. 10–16.
Lem K.W., Choudhury A., Lakhani A.A., Kuyate P., Haw J.R., Lee D.S., Iqbal Z., Brumlik C.J. Use of nanosilver in consumer products. Rec Pat Nanotec. 2012. Vol. 6. P. 60–72. doi: 10.2174/187221012798109318
Faria A.F., Martinez D.S.T., Meira S.M.M., Moraes A.C.M., Brandelli A., Souza Filho A.G., Alves O.L. Anti-adhesion and antibacterial activity of silver nanoparticles supported on graphene oxide sheets. Colloid Surf B. 2014. Vol. 113. P. 115–124. doi: 10.1016/j.colsurfb.2013.08.006.
Duran N., Silveira C.P., Duran M., Martinez D.S.T. Silver nanoparticle protein corona and toxicity: a mini-review. J Nanobiotechnol. 2015. Vol. 13. P. 55. doi: 10.1186/s12951-015-0114-4.
Wilkinson C.F., Brattsten L.B. Microsomal drug metabolizing enzymes in Insects. Drug Metab. Rev. 1972. Vol. 1. P. 153.
Zijlstra J.A., Vogel E.W., Breimer D.D. Pharmacological and toxicological aspects of mutagenicity research in Drosophila melanogaster. Reviews in Biochemical Toxicology. Vol. 8. Eds E. Hodgston J.R. Bend R.M. Philpot. Amsterdam: Elsevier, 1987.
Zakharenko L.P., Zakharov I.K. Determination of mutagenicity of chemical compounds, physical factors and environmental pollutants by the Drosophila melanogaster wing somatic mutation and recombination test. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii =Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2016. Vol. 20, No. 1. P. 72–77. doi: 10.18699/VJ16.113.
Ashburner M., Golic K., Hawley R. Drosophila: A Laboratory Handbook. 2nd ed. York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2005. 1370 p.
Fujikawa K. Genotoxic potency in Drosophila melanogaster of selected aromatic amines and polycyclic aromatic hydrocarbons as assayed in the DNA repair test. Mutation Research. 1993. No. 290. P. 175–182. doi: 10.1016/0027-5107(93)90157-b
Wen H., Dan M., Yang Y., Lyu J., Shao A., Cheng X, et al. Acute toxicity and genotoxicity of silver nanoparticle in rats PLoS ONE. 2017. Vol. 12, No. 9. P. 1–16. doi: 10.1371/journal.pone.0185554.
Raj A., Shah P., Agrawal N. Dose dependent effect of silver nanoparticles (AgNPs) on fertility and survival of Drosophila: An in-vivo study PLoS ONE. 2017. Vol. 12, No. 5. P. 1–14. doi: 10.1371/journal.pone.0178051.
Micla˘us T., Beer C., Chevallier J., Scavenius C., Bochenkov V.E., Enghild J.J., Sutherland D.S. Dynamic protein coronas revealed as a modulator of silver nanoparticle sulphidation in vitro. Nat. Commun. 2016. Vol. 7, No. 11770. P. 1–10. doi: 10.1038/ncomms11770.
Ong C., Lee Q.Y., Cai Y., Liu X., Ding J., Yung L.L., Bay B., Baega G. Silver nanoparticles disrupt germline stem cell maintenance in the Drosophila testis. Sci. Rep. 2016. 6, P. 1–10. doi: 10.1038/srep20632.
Zhang Y., Hong G., Zhang Y., Chen G., Li F., Dai H., Wang Q. Ag2S quantum dot: a bright and biocompatible fluorescent nanoprobe in the second near-infrared window. ACS Nano. 2012. Vol. 6, No. 5. P. 3695–3702. doi: 10.1021/nn301218z.
Haza A.I.B., Drosopoulou E., Mavragani-Tsipidou P., Morales P. In vivo genotoxicity assesment of silver nanoparticles of different sizes by the somatic mutation and recombination test (SMART) on Drosophila. Food Chem Toxicol. 2015 Vol. 85. P. 114–119. doi: 10.1016/j.fct.2015.06.024.
