A novel PGA/TiO2 nanocomposite prepared with poly(γ-glutamic acid) from the newly isolated Bacillus subtilis 17B strain
Нови ПГК/TiO2 нанокомпозит добијен од поли(γ -глутаминске киселине) из новоизолованог соја bacillus subtilis 17B
Аутори
Šokarda Slavić, MarinelaRalić, Vanja
Nastasijević, Branislav
Matijević, Milica
Vujčić, Zoran
Margetić, Aleksandra
Чланак у часопису (Објављена верзија)
Метаподаци
Приказ свих података о документуАпстракт
Poly(γ-glutamic acid) (PGA), naturally produced by Bacillus species, is a biodegradable, non-toxic, biocompatible, and non-immunogenic negatively charged polymer. Due to its properties, it has found various applications in the food, cosmetic and pharmaceutical industries. In this work, Bacillus subtilis 17B was selected as the best PGA producer among fifty wild-types Bacillus strains tested and characterized as a glutamate-independent producer. The production of PGA by the newly identified strain was optimized and increased tenfold using the Box-Behnken experimental design. The purity of PGA after recovery and purification from the fermentation broth was confirmed by SDS-PAGE followed by Methylene Blue staining. PGA was characterized by ESI MS and used for the preparation of a new nanocomposite with TiO2. The synthesis of PGA/TiO2 nanocomposite, its structural analysis, and cytotoxic effect on the cervical cancer cell line (HeLa cell) was investigated to determine the potential anti-ca...ncer usage of this newly prepared material. Encouraging, PGA/TiO2 nanocomposite showed an increased cytotoxic effect compared to TiO2 alone.
Поли(γ-глутаминска киселина) (ПГK), коју производе бактерије рода Bacillus, је биоразградив, нетоксичан, биокомпатибилан и неимуноген негативно наелектрисани полимер. Због својих својстава нашао је разноврсну примену у прехрамбеној, козметичкој и фармацеутској индустрији. У овом раду, Bacillus ѕubtilis 17Б је изабран као најбољи ПГК продуцер међу педесетак тестираних природних изолата бактерија из овог рода и окарактерисан као глутамат независтан продуцер. Производња ПГК овим новоидентификованим сојем је оптимизована и десетоструко увећана коришћењем Box-Behnken експерименталног дизајна. Чистоћа ПГК након изоловања и пречишћавања из ферметационе течности је потврђена електрофорезом (SDS-PAGE) након бојења метиленским плавим. ПГК је окарактерисана масеном спекроскопијом (ESI MS) и коришћена за добијање новог нанокомпозита са ТiО2. Синтеза ПГК/ТiО2 нанокомпозита, његова структурна анализа и цитотоксични ефекат на ћелијску линију рака грлића материце (HeLa ћелије) је испитан да би се утвр...дила потенцијална употреба овог новодобијеног материјала у борби против ћелија рака. Нанокомпозит ПГК/ТiО2показао је повећан цитотоксични ефекат на поменуте ћелије рака у поређењу са самим ТiО2.
Кључне речи:
PGA production / wild-type Bacillus strain / PGA characterization / cytotoxicityИзвор:
Journal of the Serbian Chemical Society, 2023, 88, 10, 985-997Издавач:
- Serbian Chemical Society
Финансирање / пројекти:
- Министарство науке, технолошког развоја и иновација Републике Србије, институционално финансирање - 200026 (Универзитет у Београду, Институт за хемију, технологију и металургију - ИХТМ) (RS-MESTD-inst-2020-200026)
- Министарство науке, технолошког развоја и иновација Републике Србије, институционално финансирање - 200168 (Универзитет у Београду, Хемијски факултет) (RS-MESTD-inst-2020-200168)
- Министарство науке, технолошког развоја и иновација Републике Србије, институционално финансирање - 200017 (Универзитет у Београду, Институт за нуклеарне науке Винча, Београд-Винча) (RS-MESTD-inst-2020-200017)
Напомена:
- Accepted version: https://cer.ihtm.bg.ac.rs/handle/123456789/6460
Повезане информације:
- Друга верзија
https://cer.ihtm.bg.ac.rs/handle/123456789/6460
Институција/група
IHTMTY - JOUR AU - Šokarda Slavić, Marinela AU - Ralić, Vanja AU - Nastasijević, Branislav AU - Matijević, Milica AU - Vujčić, Zoran AU - Margetić, Aleksandra PY - 2023 UR - https://cer.ihtm.bg.ac.rs/handle/123456789/6460 UR - https://cer.ihtm.bg.ac.rs/handle/123456789/7407 AB - Poly(γ-glutamic acid) (PGA), naturally produced by Bacillus species, is a biodegradable, non-toxic, biocompatible, and non-immunogenic negatively charged polymer. Due to its properties, it has found various applications in the food, cosmetic and pharmaceutical industries. In this work, Bacillus subtilis 17B was selected as the best PGA producer among fifty wild-types Bacillus strains tested and characterized as a glutamate-independent producer. The production of PGA by the newly identified strain was optimized and increased tenfold using the Box-Behnken experimental design. The purity of PGA after recovery and purification from the fermentation broth was confirmed by SDS-PAGE followed by Methylene Blue staining. PGA was characterized by ESI MS and used for the preparation of a new nanocomposite with TiO2. The synthesis of PGA/TiO2 nanocomposite, its structural analysis, and cytotoxic effect on the cervical cancer cell line (HeLa cell) was investigated to determine the potential anti-cancer usage of this newly prepared material. Encouraging, PGA/TiO2 nanocomposite showed an increased cytotoxic effect compared to TiO2 alone. AB - Поли(γ-глутаминска киселина) (ПГK), коју производе бактерије рода Bacillus, је биоразградив, нетоксичан, биокомпатибилан и неимуноген негативно наелектрисани полимер. Због својих својстава нашао је разноврсну примену у прехрамбеној, козметичкој и фармацеутској индустрији. У овом раду, Bacillus ѕubtilis 17Б је изабран као најбољи ПГК продуцер међу педесетак тестираних природних изолата бактерија из овог рода и окарактерисан као глутамат независтан продуцер. Производња ПГК овим новоидентификованим сојем је оптимизована и десетоструко увећана коришћењем Box-Behnken експерименталног дизајна. Чистоћа ПГК након изоловања и пречишћавања из ферметационе течности је потврђена електрофорезом (SDS-PAGE) након бојења метиленским плавим. ПГК је окарактерисана масеном спекроскопијом (ESI MS) и коришћена за добијање новог нанокомпозита са ТiО2. Синтеза ПГК/ТiО2 нанокомпозита, његова структурна анализа и цитотоксични ефекат на ћелијску линију рака грлића материце (HeLa ћелије) је испитан да би се утврдила потенцијална употреба овог новодобијеног материјала у борби против ћелија рака. Нанокомпозит ПГК/ТiО2показао је повећан цитотоксични ефекат на поменуте ћелије рака у поређењу са самим ТiО2. PB - Serbian Chemical Society T2 - Journal of the Serbian Chemical Society T1 - A novel PGA/TiO2 nanocomposite prepared with poly(γ-glutamic acid) from the newly isolated Bacillus subtilis 17B strain T1 - Нови ПГК/TiO2 нанокомпозит добијен од поли(γ -глутаминске киселине) из новоизолованог соја bacillus subtilis 17B VL - 88 IS - 10 SP - 985 EP - 997 DO - 10.2298/JSC221116011S ER -
@article{ author = "Šokarda Slavić, Marinela and Ralić, Vanja and Nastasijević, Branislav and Matijević, Milica and Vujčić, Zoran and Margetić, Aleksandra", year = "2023", abstract = "Poly(γ-glutamic acid) (PGA), naturally produced by Bacillus species, is a biodegradable, non-toxic, biocompatible, and non-immunogenic negatively charged polymer. Due to its properties, it has found various applications in the food, cosmetic and pharmaceutical industries. In this work, Bacillus subtilis 17B was selected as the best PGA producer among fifty wild-types Bacillus strains tested and characterized as a glutamate-independent producer. The production of PGA by the newly identified strain was optimized and increased tenfold using the Box-Behnken experimental design. The purity of PGA after recovery and purification from the fermentation broth was confirmed by SDS-PAGE followed by Methylene Blue staining. PGA was characterized by ESI MS and used for the preparation of a new nanocomposite with TiO2. The synthesis of PGA/TiO2 nanocomposite, its structural analysis, and cytotoxic effect on the cervical cancer cell line (HeLa cell) was investigated to determine the potential anti-cancer usage of this newly prepared material. Encouraging, PGA/TiO2 nanocomposite showed an increased cytotoxic effect compared to TiO2 alone., Поли(γ-глутаминска киселина) (ПГK), коју производе бактерије рода Bacillus, је биоразградив, нетоксичан, биокомпатибилан и неимуноген негативно наелектрисани полимер. Због својих својстава нашао је разноврсну примену у прехрамбеној, козметичкој и фармацеутској индустрији. У овом раду, Bacillus ѕubtilis 17Б је изабран као најбољи ПГК продуцер међу педесетак тестираних природних изолата бактерија из овог рода и окарактерисан као глутамат независтан продуцер. Производња ПГК овим новоидентификованим сојем је оптимизована и десетоструко увећана коришћењем Box-Behnken експерименталног дизајна. Чистоћа ПГК након изоловања и пречишћавања из ферметационе течности је потврђена електрофорезом (SDS-PAGE) након бојења метиленским плавим. ПГК је окарактерисана масеном спекроскопијом (ESI MS) и коришћена за добијање новог нанокомпозита са ТiО2. Синтеза ПГК/ТiО2 нанокомпозита, његова структурна анализа и цитотоксични ефекат на ћелијску линију рака грлића материце (HeLa ћелије) је испитан да би се утврдила потенцијална употреба овог новодобијеног материјала у борби против ћелија рака. Нанокомпозит ПГК/ТiО2показао је повећан цитотоксични ефекат на поменуте ћелије рака у поређењу са самим ТiО2.", publisher = "Serbian Chemical Society", journal = "Journal of the Serbian Chemical Society", title = "A novel PGA/TiO2 nanocomposite prepared with poly(γ-glutamic acid) from the newly isolated Bacillus subtilis 17B strain, Нови ПГК/TiO2 нанокомпозит добијен од поли(γ -глутаминске киселине) из новоизолованог соја bacillus subtilis 17B", volume = "88", number = "10", pages = "985-997", doi = "10.2298/JSC221116011S" }
Šokarda Slavić, M., Ralić, V., Nastasijević, B., Matijević, M., Vujčić, Z.,& Margetić, A.. (2023). A novel PGA/TiO2 nanocomposite prepared with poly(γ-glutamic acid) from the newly isolated Bacillus subtilis 17B strain. in Journal of the Serbian Chemical Society Serbian Chemical Society., 88(10), 985-997. https://doi.org/10.2298/JSC221116011S
Šokarda Slavić M, Ralić V, Nastasijević B, Matijević M, Vujčić Z, Margetić A. A novel PGA/TiO2 nanocomposite prepared with poly(γ-glutamic acid) from the newly isolated Bacillus subtilis 17B strain. in Journal of the Serbian Chemical Society. 2023;88(10):985-997. doi:10.2298/JSC221116011S .
Šokarda Slavić, Marinela, Ralić, Vanja, Nastasijević, Branislav, Matijević, Milica, Vujčić, Zoran, Margetić, Aleksandra, "A novel PGA/TiO2 nanocomposite prepared with poly(γ-glutamic acid) from the newly isolated Bacillus subtilis 17B strain" in Journal of the Serbian Chemical Society, 88, no. 10 (2023):985-997, https://doi.org/10.2298/JSC221116011S . .