Ushbu tadqiqot Vaccinium corymbosum, yaʼni blueberry/baland butali koʻk rezavor ekstraktidagi polifenollarning TiO₂ va ZnO metall oksidi nanozarrachalarining sirt kimyosi, tuzilishi, antimikrob xulq-atvori va sitomosligi ustidagi taʼsirlarini taqqoslaydi. Oʻsimlik vositasida metall oksidi nanomateriallarini olish — oʻsimlik fitokimyoviy moddalari metall turlarining hosil boʻlishi, zarracha oʻsishi yoki mavjud zarracha sirtlarining barqarorlashuvida funksional rol bajaradigan bioyordamchi material tayyorlash yondashuvidir. Biroq bu tadqiqotda ikki oksid bir xil usulda olinmagan: ZnO ZnCl₂ dan pH 12 da ishqoriy choʻktirish orqali hosil qilingan boʻlsa, TiO₂ yoʻnalishida oldindan mavjud oziq-ovqat darajasidagi TiO₂ blueberry ekstrakti bilan ishlanib, polifenollar orqali sirt modifikatsiyasiga uchratilgan. Strukturaviy tavsiflash XRD, FTIR, XPS, Raman, TEM/SEM, DLS va UV–Vis usullari bilan; polifenol profili HPLC bilan; antimikrob faollik uropatogen Escherichia coli va Salmonella Typhimurium da; sitomoslik esa Gallus gallus domesticus periferik qon leykotsitlari va Artemia salina modeli bilan baholangan. Asosiy natija shuki, ZnO kuchliroq oʻsish ingibitsiyasini koʻrsatgan, TiO₂ esa barqarorroq sitomoslik profilini taqdim etgan. Shu bilan birga, tadqiqot insonlarda klinik xavfsizlikni, uzoq muddatli toksiklikni yoki real qoʻllash muhitidagi samaradorlikni isbotlamaydi.

HPLC profillari blueberry ekstraktida sianidin-3-glyukozid, sianidin, malvidin va kversetinga mos signallarni koʻrsatgan. TiO₂ bilan ishlov berilgandan keyin ushbu piklar soni va intensivligining kattaroq kamayishi fitokimyoviy moddalarning TiO₂ sirtida kuchliroq adsorbsiya/immobilizatsiya qilinishi yoki oʻzgarishga uchrashi bilan bogʻlangan. ZnO hosil qilingandan keyingi suyuq fazada esa dastlabki polifenol signallarining kattaroq qismi saqlanib qolgan. Manba bu farqni ZnO ning pH nazoratidagi Zn²⁺ → Zn(OH)₂ → ZnO hosil boʻlish mexanizmi bilan TiO₂ dagi sirtga yuklanish mexanizmi oʻrtasidagi farq orqali izohlaydi.

Asosiy antimikrob natijalar jadvalida TiO₂ uchun MIC qiymatlari E. coli da 8 mg/mL va S. Typhimurium da 4 mg/mL; ZnO uchun esa mos ravishda 2 va 1 mg/mL. Toʻrtta kombinatsiyaning barchasida MBC qiymati sinovdan oʻtkazilgan eng yuqori 16 mg/mL konsentratsiyadan yuqori boʻlib qolgan. Shu sababli zarrachalar tadqiqot sharoitida kuchli oʻsish ingibitsiyasini yuzaga keltirgan boʻlsa-da, toʻliq bakteritsid taʼsir 16 mg/mL gacha tasdiqlanmagan.

Manbada muhim hisobot tafovutlari mavjud. Abstract da ZnO MIC 0,5–1 mg/mL va TiO₂ MIC 8–16 mg/mL sifatida berilgan boʻlsa, asosiy Jadval 4 mos ravishda 2/1 va 8/4 mg/mL ni bildiradi. Xuddi shuningdek, abstract TiO₂ kristallit oʻlchamini 12,8 nm deb beradi, asosiy XRD Jadval 2 esa taxminan 49,98 nm ni xabar qiladi. Bu qiymatlar Verianla tomonidan bitta “tuzatilgan” natija ostida birlashtirilmagan.

Metall oksidi nanozarrachalari mikroorganizmlar bilan bir nechta fizik-kimyoviy yoʻllar orqali oʻzaro taʼsir qila olishi sababli antimikrob materiallar tadqiqotida jadal oʻrganiladi. TiO₂ va ZnO — sirt reaktivligi, reaktiv kislorod turlari bilan bogʻliq kimyo, hujayra membrani bilan fizik oʻzaro taʼsir va ayniqsa ZnO uchun Zn²⁺ ajralishi kabi mexanizmlar orqali antibakterial taʼsir hosil qilishi mumkin boʻlgan ikki muhim yarimoʻtkazgich oksiddir.

Biroq yuqori sirt reaktivligi faqat bakteriyalar uchun muhim emas. Xuddi shu xususiyatlar eukariot hujayralarda oksidlovchi stress yoki membrana shikastlanishini yuzaga keltirishi mumkin. Shuning uchun antimikrob samaradorlikni yolgʻiz oʻlchash yetarli emas; materialning strukturaviy xususiyatlari, kolloidal xulq-atvori va sitomosligi ham ayni eksperimental doirada baholanishi kerak.

Ushbu tadqiqotdagi adabiyot boʻshligʻi aynan shu yerda namoyon boʻladi. Vaccinium turlaridan olingan ekstraktlar bilan metall yoki metall oksidi nanozarrachalarini olish avval oʻrganilgan boʻlsa-da, tadqiqotlarning muhim qismi zarracha hosil boʻlishi va asosiy antimikrob skrining bilan cheklangan. Bir xil botanik ekstraktning ikki xil metall oksidi tizimidagi strukturaviy va biologik taʼsirlarini HPLC, qattiq-holat tavsiflash, hujayraviy toksiklik va molekulyar docking bilan birgalikda oʻrganadigan integratsiyalashgan tadqiqotlar ancha kam.

Blueberry polifenollari TiO₂ va ZnO nanozarrachalariga bir xil taʼsir qiladimi?

Yoʻq. Manba maʼlumotlari blueberry polifenollari TiO₂ da asosan oldindan mavjud oksid sirtiga adsorbsiya/immobilizatsiya orqali bogʻlanishini, ZnO tizimida esa ishqoriy Zn²⁺ gidroliz–kondensatsiyasi bilan hosil boʻladigan zarrachalarning oʻsishi va sirt barqarorlashuviga taʼsir qiluvchi komplekslovchi/capping komponentlar sifatida tutishini koʻrsatadi.

Blueberry ekstrakti qanday tayyorlangan?

Mahalliy bozordan agro-sanoat yon mahsuloti sifatida olingan past tijorat toifasidagi yangi blueberry mevalari avval muzlatib quritilgan. Quritilgan material maydalangan; 1 g kukun 100 mL distillangan suv bilan aralashtirilgan va 90 °C da 15 daqiqa davomida 400 rpm da aralashtirilgan. Xona haroratigacha sovutilgan aralashma 25 °C da 14.000 × g bilan 15 daqiqa sentrifugalanib, Whatman No. 1 filtridan oʻtkazilgan va qahrabo rangli shishada 4 °C da saqlangan.

HPLC qaysi polifenollarni kuzatgan?

Fitokimyoviy profil Agilent 1120 Compact HPLC tizimida UV aniqlash bilan 350 nm da bajarilgan. Phenomenex Luna C18 kolonkasi 40 °C da ishlatilgan va identifikatsiya maqsadida sianidin-3-glyukozid, sianidin, malvidin va kversetin standartlarining retensiya vaqtlari taqqoslangan.

Ishlov berishdan oldingi ekstrakt ushbu birikmalar bilan bogʻlangan koʻplab aniq piklarni koʻrsatgan. TiO₂ bilan ishlov berilgandan keyin piklar soni va intensivligi keskin kamaygan. Manba buni polifenollarning sarflanishi, kimyoviy oʻzgarishi yoki TiO₂ sirtida immobilizatsiyasi bilan bogʻlaydi. ZnO tayyorlangandan soʻng esa piklarning kattaroq qismi intensivligi past boʻlsa ham, suyuq fazada qolgan.

Bu tahlil sifatli profillashni taʼminlaydi. Maqolaning oʻz cheklovlar boʻlimida alohida fenolik birikmalarning miqdoriy konsentratsiyalari aniqlanmaganligi muhim kamchilik sifatida qabul qilingan. Shu sababli “maʼlum miqdordagi kversetin shuncha antibakterial hissa qoʻshdi” tarzidagi miqdoriy sababiy bogʻliqlikni tuzib boʻlmaydi.

TiO₂ yoʻnalishida aslida nima qilingan?

TiO₂ tajribasida boshlangʻich material allaqachon oziq-ovqat darajasidagi TiO₂ edi. 1 × 10⁻³ M konsentratsiyadagi 90 mL TiO₂ suspenziyasi xona haroratida ikki soat aralashtirilgan, soʻng 10 mL blueberry ekstrakti qoʻshilib yana ikki soat aralashtirilgan va tizim 60 °C da bir soat qizdirilgan. Mahsulot 10.000 rpm da 15 daqiqa sentrifugalash orqali yigʻilgan, deionizatsiyalangan suv bilan yuvilgan va 80 °C da tun davomida quritilgan.

Shu sababli TiO₂ yoʻnalishini “Ti prekursoridan yangi TiO₂ kristallarining oʻsimlik orqali qaytarilish bilan sintez qilinishi” deb taqdim etish toʻgʻri emas. Manbaning FTIR muhokamasi ham preformed TiO₂ da fitokimyoviy moddalarning vodorod bogʻlari va Ti–OH guruhlari bilan koordinatsiyasi orqali yuz beradigan sirt impregnatsiyasi/yuklanishi modelini qoʻllab-quvvatlaydi.

ZnO qanday olingan?

ZnO yoʻnalishida 90 mL, 10 mM ZnCl₂ eritmasi xona haroratida 20 soat aralashtirilgan. Keyin 1 M NaOH tomchilab qoʻshilib pH 12 ga yetkazilgan, 10 mL blueberry ekstrakti qoʻshilgan va aralashma 60 °C da bir soat aralashtirilgan. Choʻkkan mahsulot 10.000 rpm da 15 daqiqa sentrifugalanib, yuvilgan va 80 °C da tun davomida quritilgan.

Manba taklif qilgan kimyoviy doirada ZnO hosil boʻlishi asosan Zn²⁺ → Zn(OH)₂ → ZnO ishqoriy gidroliz/kondensatsiya ketma-ketligi orqali yuz beradi. Polifenollar bu jarayonda asosan metall ionlari bilan kompleks hosil qiluvchi, zarracha sirtiga bogʻlanuvchi va oʻsish/barqarorlashuvga taʼsir qiluvchi komponentlar sifatida baholangan.

FTIR nimani koʻrsatdi?

Blueberry ekstraktida taxminan 3300–3400 cm⁻¹ sohasidagi keng tasma fenolik O–H tebranishlari bilan; taxminan 2920 cm⁻¹ alifatik C–H, 1600–1700 cm⁻¹ karbonil/aromatik C=C va taxminan 1200–1000 cm⁻¹ C–O/C–O–C tebranishlari bilan bogʻlangan.

ZnO namunasida gidroksil va karbonil tasmalarining zaiflashishi/siljishi fitokimyoviy ligandlarning Zn turlari bilan oʻzaro taʼsiri bilan bogʻlangan; 600 cm⁻¹ dan past xususiyatlar Zn–O panjara tebranishlarini qoʻllab-quvvatlagan. TiO₂ da esa blueberry ekstraktiga oid organik tasmalar qisman saqlanib qolishi polifenollar toʻliq sarflanishidan koʻra mavjud oksid sirtida ushlanib qolgan degan qarashni qoʻllab-quvvatlagan.

XRD kristall tuzilmani qanday tasdiqladi?

XRD naqshlari TiO₂ ning anatase fazasini, ZnO ning esa geksagonal wurtzite tuzilishini qoʻllab-quvvatlagan. TiO₂ uchun ustun (101) qaytish taxminan 25° 2θ atrofida; ZnO uchun ustun (101) qaytish taxminan 36° atrofida kuzatilgan. Manba asosiy naqshlarda aniq ikkilamchi faza yoki aralashma piklarini kuzatmaganini bildiradi.

TiO₂ kristallik nisbati quyidagi maydon nisbati bilan hisoblangan:

\[ \mathrm{Kristallik} = \frac{\mathrm{Kristalin\ piklerin\ alanı}} {\mathrm{Tüm\ piklerin\ alanı}} \]

Oziq-ovqat darajasidagi TiO₂ uchun kristallik %77,07, blueberry bilan ishlangan TiO₂ uchun %88,01 deb xabar qilingan.

Kristallit oʻlchami uchun manba Scherrer munosabatidan foydalangan:

\[ D = \frac{0.95\lambda}{\beta\cos\theta} \]

Bu yerda D kristallit oʻlchami, λ ishlatilgan rentgen nuri toʻlqin uzunligi, β tanlangan difraksiya pikining kengligi va θ Bragg burchagidir. Asosiy Jadval 2 oziq-ovqat darajasidagi TiO₂ uchun taxminan 54,12 nm, ishlangan TiO₂ uchun taxminan 49,98 nm ni beradi. Abstract dagi 12,8 nm TiO₂ qiymati bunga mos kelmagani sababli uni bitta tasdiqlangan kristallit oʻlchami sifatida birlashtirmaslik kerak.

XPS sirt kimyosi haqida nima dedi?

Ti 2p spektrida taxminan 458,6 va 464,1 eV dagi ikki pik Ti⁴⁺ holati bilan; Zn 2p spektrida taxminan 1022,9 va 1046 eV dagi piklar Zn²⁺ bilan bogʻlangan.

TiO₂ ning O 1s signali taxminan 529,4 eV panjara kislorodi va taxminan 531 eV sirt gidroksil komponenti sifatida ajratilgan; maydon nisbatlari mos ravishda %69,7 va %30,3 deb baholangan. ZnO da ham shunga oʻxshash tarzda taxminan 529,5 va 530,9 eV komponentlari ajratilgan.

Manba sirt -OH/nuqsonli kislorod komponentlari ROS hosil boʻlishi bilan bogʻliq boʻlishi mumkinligini muhokama qiladi; biroq bu maqolada ROS miqdori alohida kimyoviy assay orqali bevosita oʻlchanmagan. Demak, XPS natijalari sirt kimyosi koʻrsatkichidir, antimikrob ROS hosil boʻlishining bevosita miqdoriy oʻlchovi emas.

Raman tahlili nimani tasdiqladi?

TiO₂ Raman spektri anatase fazasiga mos 145, 398, 517 va 635 cm⁻¹ atrofidagi xarakterli tebranishlarni koʻrsatgan. 145 cm⁻¹ tasmasining kengayishi/qizil siljishi va taxminan 795 cm⁻¹ dagi zaif tasma nanokristallik/nuqson va kislorod boʻshliqlari bilan bogʻlangan.

ZnO uchun taxminan 437 cm⁻¹ dagi E₂(high) rejimi wurtzite tartibining muhim belgisi sifatida xabar qilingan; taxminan 580 cm⁻¹ dagi E₁(LO) komponenti kislorod boʻshliqlari va rux oraliq-joy nuqsonlari bilan bogʻlangan.

TEM va SEM morfologiyasi

TiO₂ tasvirlarida asosan sferik/yarim sferik birlamchi tuzilmalar va sezilarli agregatsiya kuzatilgan. Tasvir asosidagi TiO₂ diametrlari 4,5–207,5 nm oraligʻida keng taqsimotga ega boʻlib, oʻrtacha diametr taxminan 85,1 nm; zarrachalarning koʻpi 50–100 nm sohasida.

ZnO esa oʻtkir qirrali, uchburchaksimon/yulduzsimon kichik birliklardan tashkil topgan iyerarxik gulga oʻxshash tuzilmalarni hosil qilgan. Manba oʻrtacha uzunlikni taxminan 677 nm va “petal width” qalinligini taxminan 240 nm deb bildiradi. Bu qiymatlar butun agregat/morfologiya oʻlchamlaridir; “nanoscale” ifodasi kichikroq ajratib koʻrish mumkin boʻlgan subbirliklar uchun ishlatiladi.

DLS nega TEM dan kattaroq oʻlcham berdi?

DLS gidrodinamik diametrni oʻlchaydi; faqat kristall yadroni emas, balki suyuqlikda zarracha bilan birga harakat qiladigan gidratatsiya qatlami, organik sirt qoplamasi va yumshoq agregatsiyani ham oʻz ichiga oladi. Shu sababli DLS qiymatlari XRD kristallit yoki TEM birlamchi tuzilma oʻlchamlaridan kattaroq boʻlishi kutilishi mumkin.

TiO₂ va ZnO uchun PDI qiymatlarining taxminan 0,75 boʻlishi keng va geterogen gidrodinamik oʻlcham taqsimotini koʻrsatadi. Barcha zeta potensiallarining ±30 mV dan past boʻlishi esa kuchli elektrostatik barqarorlik oʻrniga agregatsiyaga moyil, cheklangan kolloidal barqarorlikni bildiradi.

Optik tarmoqli boʻshliqlar

UV–Vis/Tauc tahlilida oziq-ovqat darajasidagi TiO₂ uchun taxminan 3,37 eV, blueberry bilan ishlangan TiO₂ uchun taxminan 3,29 eV va ZnO uchun taxminan 3,25 eV tarmoqli boʻshliq xabar qilingan. TiO₂ ishlovidan keyingi kichik qizil siljish manba tomonidan kislorod boʻshliqlari yoki oʻlcham/nuqson kelib chiqishli elektron holatlar bilan bogʻlangan.

ZnO kuchliroq antibakterial koʻringan holda, nega TiO₂ sitomosroq koʻrindi?

Tadqiqotning eksperimental natijalarida ZnO pastroq MIC va yuqoriroq oʻsish ingibitsiyasi bilan ajralib turgan boʻlsa, TiO₂ tovuq leykotsitlarida barcha sinov konsentratsiyalarida %90 dan yuqori tiriklikni koʻrsatgan; manba bu samaradorlik–xavfsizlik farqini ZnO ning gulga oʻxshash morfologiyasi, yuqori sirt reaktivligi, Zn²⁺ ajralishi va ROS bilan bogʻliq mexanizmlar, TiO₂ ni esa koʻproq sferik va nisbatan kamroq reaktiv morfologiyasi bilan bogʻlaydi, biroq bu mexanizmlarning barchasi bevosita oʻlchanmagan.

ZnO ning oʻtkir va iyerarxik morfologiyasi kattaroq mavjud sirt va bakterial membrana bilan zichroq aloqa salohiyatini taʼminlashi mumkin. Zn²⁺ ajralishi ham ZnO ga TiO₂ da mavjud boʻlmagan qoʻshimcha kimyoviy taʼsir kanalini beradi. Aksincha, TiO₂ ning silliqroq, agregatsiyalangan sferik tuzilishi pastroq sirt reaktivligi bilan bogʻlangan.

Bu talqinlar eksperimental antibakterial samaradorlik bilan mos, ammo tadqiqot morfologiya, Zn²⁺ ajralishi va ROS hissasini alohida ajratadigan mexanistik ablatsiya tajribalarini oʻtkazmagan. Shu sababli “ZnO ustunligining falon foizi ROS, falon foizi ion ajralishi hisobiga” degan miqdoriy sababiy ajratish mumkin emas.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

Antimikrob tajriba dizayni

Uropatogen E. coli va S. Typhimurium koloniyalari LB broth ichida 37 °C va 250 rpm da taxminan 0,5 McFarland, taxminan 10⁶ CFU/mL darajasigacha oʻstirilgan.

TiO₂ va ZnO suspenziyalari Mueller–Hinton broth ichida 0,25–16 mg/mL oraligʻida ketma-ket suyultirilib, 96 quduqli plastinkalarda bakterial inokulum bilan 37 °C da 18 soat inkubatsiya qilingan. Oʻsish 595 nm da mikroplastinka oʻquvchisi bilan oʻlchangan.

MIC va MBC qanday aniqlangan?

Inkubatsiyadan keyin 10 µL, 0,01 mg/mL resazurin eritmasi qoʻshilib, 37 °C da yana 75 daqiqa inkubatsiya qilingan. Koʻkdan pushtiga rang oʻzgarishi kuzatilmagan eng past konsentratsiya MIC deb qabul qilingan.

MBC uchun koʻrinadigan oʻsish boʻlmagan quduqlardan 20 µL olinib Mueller–Hinton agarga ekilgan; koloniya hosil boʻlishi kuzatilmagan eng past konsentratsiya MBC deb belgilangan.

Bu jadval oʻsishni toʻxtatish uchun kerak boʻladigan konsentratsiya ZnO da pastroq ekanini koʻrsatadi. Biroq hech bir kombinatsiyada 16 mg/mL gacha bakteritsid chegara tasdiqlanmagan. Shu bois manba oʻz sharoitlarida asosiy taʼsirni bakteriostatik deb talqin qiladi.

Oʻsish ingibitsiyasi

TiO₂ E. coli da 2 mg/mL da taxminan %27 oʻsish kamayishini hosil qilgan, 4 mg/mL va undan yuqori konsentratsiyalarda ingibitsiya %50 dan oshgan. S. Typhimurium uchun TiO₂ bilan 0,25–2 mg/mL oraligʻida taxminan %19–30, 4–16 mg/mL oraligʻida taxminan %70–72 ingibitsiya bildirilgan.

ZnO kuchliroq javob bergan. E. coli da 0,25 mg/mL da taxminan %74 va 16 mg/mL da taxminan %91 oʻsish kamayishi xabar qilingan. S. Typhimurium da 2 mg/mL atrofida taxminan %93 bilan maksimal ingibitsiya, 16 mg/mL da esa taxminan %76 ingibitsiya bildirilgan. Ikkinchi naqshning monoton boʻlmasligi nanozarracha agregatsiyasi, biologik oʻzgaruvchanlik yoki eksperimental tizim xulq-atvori nuqtai nazaridan muhim; manba buni oddiy chiziqli doza–javob sifatida qabul qilmasligi kerak.

MIC, MBC va tadqiqotdagi “probit LD₅₀” metrikasi bir xil narsani oʻlchaydimi?

Yoʻq. MIC koʻrinadigan bakterial oʻsishni toʻxtatadigan eng past konsentratsiyani, MBC qayta ekilganda koloniya hosil boʻlishiga toʻsqinlik qiladigan eng past konsentratsiyani oʻlchasa; manbada “probit LD₅₀” deb atalgan qiymat Abbott-tuzatilgan oʻsish ingibitsiyasi %50 boʻladigan matematik konsentratsiya chegarasidir va klassik oʻlimga asoslangan toksikologik LD₅₀ ga bevosita teng emas.

Probit oʻzgartirishi

Manba avval ingibitsiya ulushi \(P\) ni teskari normal taqsimot funksiyasi orqali probit birligiga oʻzgartirgan:

\[ Y = \Phi^{-1}(P) \]

Bu yerda \(Y\) probit birligi, \(\Phi^{-1}\) standart normal taqsimotning teskari kumulyativ funksiyasi va \(P\) ingibitsiya ulushidir.

Konsentratsiya logarifmik shkalaga oʻtkazilib chiziqli probit model tuzilgan:

\[ Y = \alpha + \beta \log_{10}(C) \]

\(\alpha\) kesishish, \(\beta\) qiyalik, \(C\) esa mg/mL birligidagi nanozarracha konsentratsiyasidir.

Probit = 5, yaʼni %50 ingibitsiyaga mos manba-taʼriflangan LD₅₀ quyidagicha hisoblangan:

\[ LD_{50} = 10^{\frac{5-\alpha}{\beta}} \]

Ushbu probit chegaralari bilan bevosita MIC qiymatlari oʻrtasidagi juda katta farqlar metrikalar bir xil biologik qarorni ifodalamasligini yana bir bor koʻrsatadi.

Bootstrap noaniqligi

Har bir davolash kombinatsiyasi uchun 1000 noparametrik bootstrap takrorini bajarish rejalashtirilgan; musbat aniqlangan Hessian matritsasi va chekli parametr shartini qanoatlantirgan 994 takror, yaʼni %99,4 qismi yaqinlashgan.

Bootstrap ishonch oraligʻi manbada quyidagicha taʼriflangan:

\[ CI_{95\%}^{bootstrap} = \left[ Q_{0.025}(LD_{50}^{*}), Q_{0.975}(LD_{50}^{*}) \right] \]

Bu yerda \(Q\) bootstrap baholarining tegishli percentil qiymatini ifodalaydi.

Nisbiy bias:

\[ \mathrm{Bias}(\%) = \frac{\mathrm{Median}_{bootstrap} - LD_{50}^{probit}} {LD_{50}^{probit}} \times 100 \]

Variatsiya koeffitsiyenti:

\[ CV(\%) = \frac{SD_{bootstrap}} {\mathrm{Mean}_{bootstrap}} \times 100 \]

Manba ±%10 ichidagi bias ni ahamiyatsiz tizimli xato koʻrsatkichi, CV < %30 qiymatini esa maqbul aniqlik uchun mezon sifatida belgilaydi. Shunga qaramay, toʻrtta kombinatsiyadan uchtasida CV %30 dan yuqori: TiO₂/S. Typhimurium %65,25; ZnO/E. coli %47,55 va ZnO/S. Typhimurium %63,68. Demak, model mosligi yuqori R² qiymatlarini berishi barcha bootstrap taqsimotlari tor va aniq degani emas.

Tovuq leykotsitlarida sitomoslik

Gallus gallus domesticus periferik qon leykotsitlari 50, 100 va 500 µg/mL TiO₂ yoki ZnO bilan 24 soat inkubatsiya qilingan. Resazurin fluoressensiyasi 530 nm qoʻzgʻatish va 590 nm emissiya bilan oʻlchangan.

Manba hujayra tirikligini:

\[ \mathrm{Canlılık}(\%) = \frac{A_{sample}}{A_{negative}} \times 100 \]

koʻrinishida taʼriflaydi. Metod matni fluoressensiya oʻlchovi oʻtkazilganini aytsa, formula izohida \(A\) oʻzgaruvchilari “absorbance” deb ataladi; bu kichik terminologik farq manbada boʻlgani kabi saqlanishi kerak.

TiO₂ da tiriklik barcha konsentratsiyalarda %90 dan yuqori qolgan. ZnO da 50 µg/mL da taxminan %70 gacha pasayish kuzatilgan, 100 va 500 µg/mL da qiymatlar yana taxminan %100 darajasiga qaytgan. Shu sababli ZnO natijasi klassik monoton “konsentratsiya oshgani sari toksiklik ortadi” naqshi emas.

Artemia salina oʻtkir toksiklik tajribasi

Oʻn A. salina naupliusidan tashkil topgan tajriba birliklari sintetik dengiz suvida nanozarrachalarga 24 soat taʼsir ettirilgan. Manba oʻlimni:

\[ \mathrm{Mortalite}(\%) = \frac{\mathrm{Ölü\ nauplius\ sayısı}} {\mathrm{Başlangıçtaki\ toplam\ nauplius\ sayısı}} \times 100 \]

tarzida hisoblagan.

TiO₂ da oʻlim 0–4 mg/mL oraligʻida %5 dan past, 8 mg/mL atrofida taxminan %10 va 16 mg/mL da taxminan %16,5 boʻlgan. ZnO da qiymat 4 mg/mL gacha %5 dan past, 16 mg/mL da taxminan %10 darajasida qolgan. Manba ishlatgan tasnifda hech bir sharoit %50 “toksik” chegaraga yetmagan.

Bu assay faqat 24 soatlik oʻtkir Artemia javobini ifodalaydi. Inson toksikligi, surunkali ekotoksiklik, bioakkumulyatsiya yoki uzoq muddatli immun taʼsirlar haqida bevosita xulosa chiqarib boʻlmaydi.

Molekulyar docking eksperimental antibakterial mexanizmni isbotlaydimi?

Yoʻq. Docking faqat tanlangan blueberry polifenollarining DNA giraza oqsil tuzilmalari bilan hisoblash asosida qanday geometriya va energiya bilan bogʻlanishi mumkinligini bashorat qiladi; real bakteriyada GyrB ingibitsiyasi, hujayra ichidagi ligand konsentratsiyasi yoki nanozarracha sirtidan polifenol ajralishi ushbu tadqiqotda bevosita biokimyoviy tarzda oʻlchanmagan.

Docking usuli

Molekulyar docking uchun AutoDock Vina 1.2.0 ishlatilgan. Ligand tuzilmalari PubChem dan olingan, Avogadro 1.2.0 yordamida MMFF94 kuch maydoni va Steepest Descent algoritmi qoʻllanib energiya minimallashtirishdan oʻtkazilgan.

E. coli DNA giraza tuzilishi uchun manba PDB ID 6KZV dan foydalangan. S. Typhimurium uchun manba “GyrB-P0A2I3” va “GyrA-P37411” identifikatorlarini beradi. Verianla bu identifikatorlarni manbada yozilgani kabi saqlaydi va tashqi tekshiruvsiz boshqa maʼlumotlar bazasi identifikatori sifatida qayta tasniflamaydi.

E. coli docking natijalari

E. coli boʻlimida GyrA oʻzaro taʼsirlari uchun sianidin −6,99 kcal/mol, malvidin −7,52 kcal/mol va kversetin −7,0 kcal/mol bogʻlanish energiyalari xabar qilingan. Manba ushbu birikmalar nazorat ingibitori simocyclinone bilan bir xil kritik qoldiqlarni cheklangan darajada ulashgani sababli, yuqoriroq affinitet va spetsifiklik uchun strukturaviy optimallashtirish talab qilinishi mumkinligini bildiradi.

Salmonella Typhimurium docking natijalari

S. Typhimurium da baholangan polifenollar GyrA uchun sezilarli oʻzaro taʼsir koʻrsatmagan, GyrB tomonida esa sianidin-3-glyukozid va kversetin taxminan −8,5 kcal/mol bilan ajralib turgan. Manba kversetinning Arg480, Phe262 va Asp313 kabi faol markazdan tashqaridagi qoldiqlar bilan oʻzaro taʼsirini ehtimoliy allosterik mexanizm sifatida muhokama qilgan.

Tadqiqotning umumiyroq GyrB baholashida kversetin −8,4, C3G −7,8, malvidin −7,1 va sianidin −6,2 kcal/mol qiymatlari xabar qilingan. Ushbu boʻlimga xos hisoblash natijalari bitta turlararo universal reyting sifatida birlashtirilmasligi kerak.

Taklif qilingan koʻp omilli antibakterial mexanizm

Manba uch mexanizm birgalikda rol oʻynashi mumkinligini taklif qiladi:

• metall oksidi sirtidan ROS hosil boʻlishi va ZnO uchun Zn²⁺ ajralishi orqali oksidlovchi/membrana stressi,
• ajralib chiqishi mumkin boʻlgan blueberry polifenollarining GyrB kabi fermentlar yoki membrana lipidlari bilan oʻzaro taʼsiri,
• fitokimyoviy–membrana oʻzaro taʼsirlarining nanozarracha kontaktini yoki qabul qilinishini osonlashtirishi.

Ushbu koʻp omilli mexanizm manba tomonidan “ehtimoliy sinergiya” sifatida taqdim etilgan. Tadqiqot bu uch komponentni alohida tajribalar bilan bloklab, ularning hissalarini miqdoriy ajratmagan.

In silico dori-oʻxshashlik va toksiklik

SwissADME, pkCSM va ProTox-III yordamida C3G, sianidin, malvidin va kversetin uchun hisoblash xususiyatlari baholangan. Kversetin oʻlcham, qutblilik va moslashuvchanlik jihatidan toʻrt birikma orasida nisbatan eng qulay profilga yaqinlashadi, biroq eruvchanlik cheklovi saqlanadi. C3G yuqori qutbli sirt maydoni sabab biologik membrana orqali oʻtishda kuchliroq cheklovlarni koʻrsatadi.

Bular eksperimental hayvon toksikologiyasi natijalari emas; hisoblash prognozlaridir. “Faol/nofaol” tasnifi real klinik xavfsizlik yoki organ toksikligining dalili sifatida talqin qilinmaydi.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlaydigan xulosalar

Tadqiqot blueberry ekstrakti mavjud TiO₂ sirtining fitokimyoviy modifikatsiyasida ham, ZnO ning ishqoriy hosil boʻlishida ham ishlatilishi mumkinligini; ikki oksid turli morfologik, kolloidal va biologik xulq-atvor koʻrsatishini eksperimental tarzda qoʻllab-quvvatlaydi.

ZnO ning sinovdan oʻtkazilgan ikki Gram-manfiy bakteriyada TiO₂ ga qaraganda pastroq MIC qiymatlari va yuqoriroq oʻsish ingibitsiyasini koʻrsatishi asosiy natijalar jadvali bilan tasdiqlanadi. TiO₂ ning tovuq leykotsitlarida yuqori tiriklikni koʻrsatishi ham bevosita eksperimental topilmadir.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlamaydigan xulosalar

Tadqiqot insonlarda xavfsiz foydalanishni isbotlamaydi. Klinik infeksiya davosi oʻtkazilmagan. Antibiotik qarshiligini klinik jihatdan bartaraf etgani koʻrsatilmagan. Uzoq muddatli nanozarracha toʻplanishi, surunkali ekologik toksiklik yoki inson immun taʼsirlari sinovdan oʻtkazilmagan.

ROS hosil boʻlishi, Zn²⁺ ajralishi va GyrB ingibitsiyasi eksperimental antimikrob samaradorlikning miqdoriy jihatdan qanchasini tushuntirishi aniqlanmagan. Docking fermentning bevosita ingibitsiya qilinganining dalili emas.

Shuningdek, blueberry ekstraktidagi alohida polifenollar konsentratsiyasi miqdoriy aniqlanmagani sabab maʼlum polifenol miqdori bilan material samaradorligi oʻrtasida doza–javob korrelyatsiyasi tuzib boʻlmaydi.

Manba ichidagi hisobot tafovutlari

• Abstract: TiO₂ kristallit oʻlchami 12,8 nm; asosiy XRD Jadval 2: taxminan 49,98 nm.
• Abstract: ZnO kristallit oʻlchami 18,2 nm; bu qiymat asosiy natijalar jadvalida aynan shu shaklda qayta koʻrsatilmagan.
• Abstract: ZnO MIC 0,5–1 mg/mL, TiO₂ MIC 8–16 mg/mL; asosiy Jadval 4: ZnO 2/1 mg/mL, TiO₂ 8/4 mg/mL.
• DLS bayoni ZnO va TiO₂ “statistik jihatdan farq qilmaydi” deya turib p < 0,05 yozadi; Jadval 3 bir xil harf guruhlashi bilan farq yoʻqligini anglatadi.
• ZnO sezgirlik talqinida manba E. coli ni sezgirroq deb ataydi; probit chegarasi buni qoʻllab-quvvatlasa-da, MIC qiymati S. Typhimurium uchun pastroq.
• Probit tahlili %50 oʻsish ingibitsiyasini modellashtirsa ham, manba metrikani “LD₅₀/median lethal dose” deb ataydi.

Manba va Usul Haqida Izoh

Asl tadqiqot: Polyphenol-Mediated Green Synthesis of TiO2 and ZnO Nanoparticles from Vaccinium corymbosum: Integrating Structural Characterization, Antimicrobial Mechanisms, and Cytocompatibility Assessment.

Mualliflar: Iván Balderas-León; Martha Reyes-Becerril; Martín Zermeño-Ruiz; Luis Miguel Anaya-Esparza; Ian Vitola; Omar Fabela-Sánchez; Carlos Arnulfo Velázquez-Carriles; Miguel Ángel López-Álvarez; Azucena Herrera-González; César Ricardo Cortez-Álvarez; Jorge Manuel Silva-Jara.

Masʼul mualliflar: Miguel Ángel López-Álvarez va Jorge Manuel Silva-Jara.

Muassasalar: Universidad de Guadalajara tarkibidagi CUTlaquepaque, CUCEI, CUAltos va CUTlajomulco boʻlinmalari; Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR); IxM SECIHTI—Centro de Investigación en Química Aplicada va tegishli tadqiqot boʻlinmalari.

Jurnal: Chemistry.

Nashriyot: MDPI.

Bibliografik yozuv: Chemistry, 2026, 8(5), Maqola 61.

DOI: 10.3390/chemistry8050061.

Nashr sanasi: 3 may 2026.

Qabul qilish / qayta koʻrib chiqish / qabul: 26 fevral 2026 / 18 aprel 2026 / 28 aprel 2026.

Maqola turi: Article; eksperimental nanomaterial, antimikrob va toksikologik baholashni hisoblash docking/ADMET komponentlari bilan birlashtiruvchi tadqiqot.

Taqriz: Chemistry — MDPI tomonidan nashr etiladigan xalqaro taqrizli ochiq kirishli ilmiy jurnal.

Rasmiy versiya tarixi: MDPI yozuvlarida 3 may 2026 sanasidagi Version of Record dan soʻng 22 may 2026 da Updated version of record va 3 sentyabr 2026 da HTML yangilanishi mavjud.

Litsenziya: Creative Commons Attribution (CC BY). Manba PDF litsenziya versiyasi raqamini alohida koʻrsatmagani sabab bu yerda versiya raqami taxmin qilinmagan.

Blueberry ekstrakti: 1 g muzlatib quritilgan kukun / 100 mL distillangan suv; 90 °C, 15 daqiqa, 400 rpm; sentrifuga 14.000 × g, 15 daqiqa, 25 °C.

TiO₂ ishlovi: Oldindan mavjud oziq-ovqat darajasidagi TiO₂ suspenziyasi blueberry ekstrakti bilan ishlangan, 60 °C da bir soat ushlab turilgan, sentrifuga/yuvishdan keyin 80 °C da quritilgan. Bu yoʻnalish de novo TiO₂ prekursor sintezi emas.

ZnO sintezi: 10 mM ZnCl₂; 1 M NaOH bilan pH 12; blueberry ekstrakti qoʻshilishi; 60 °C da bir soat; choʻktirish, sentrifugalash, yuvish va 80 °C da quritish.

Strukturaviy/kimyoviy usullar: HPLC, FTIR, XRD, XPS, Raman, TEM, SEM, DLS, zeta potensiali va UV–Vis/Tauc tahlili.

Antimikrob modellar: Uropatogen Escherichia coli va Salmonella Typhimurium.

Nanozarracha konsentratsiya oraligʻi: 0,25–16 mg/mL.

MIC/MBC usuli: Resazurin va Mueller–Hinton agarda qayta kultivatsiya.

Statistika: Shapiro–Wilk, Levene, bir yoki ikki yoʻnalishli ANOVA, Dunnett/Tukey koʻp martalik taqqoslashlar; p < 0,01 yoki p < 0,00001 ahamiyatlilik chegaralari; bootstrap taqsimotlari uchun Welch t-testi α=0,05.

Probit: Abbott-tuzatilgan ingibitsiya nisbatlari, log₁₀ konsentratsiya va vaznlangan eng kichik kvadratlar.

Bootstrap: Rejalashtirilgan 1000 takrordan 994 tasi yaqinlashgan; umumiy yaqinlashish %99,4.

Sitomoslik modeli: Tuxumchi tovuq (Gallus gallus domesticus) periferik qon leykotsitlari; 50, 100 va 500 µg/mL; 24 soat.

Ekotoksiklik skriningi: Artemia salina, 24 soatlik oʻtkir oʻlim assay i.

Docking: AutoDock Vina 1.2.0; ligand optimallashtirish Avogadro 1.2.0 va MMFF94.

Dori-oʻxshashlik/toksiklik prognozi: SwissADME, pkCSM va ProTox-III.

Etika: Tovuq qoni ishlatilgan hayvon protseduralari CIBNOR Research Ethics Committee tomonidan CIBNOR-CEI-2024-07 kodi bilan tasdiqlangan; NOM-062-ZOO-1999 va NOM-087-ECOL-SSA1-2002 meʼyorlariga rioya qilingani bildirilgan.

Moliyalashtirish: Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI), Centro Universitario de Tlaquepaque (CUTlaquepaque), Universidad de Guadalajara va SECIHTI; postdoctoral scholarship CVU 588976.

Maʼlumotlar mavjudligi: Tadqiqotning original hissalari maqola ichida mavjudligi va qoʻshimcha savollar masʼul mualliflarga yoʻnaltirilishi mumkinligi bildirilgan.

Manfaatlar toʻqnashuvi: Mualliflar manfaatlar toʻqnashuvini bildirmagan.

Generativ sunʼiy intellekt bayonoti: Birinchi muallif maqola tayyorlash vaqtida oʻqiluvchanlikni yaxshilash va Shakl 3 dizayniga yordam berish maqsadida ChatGPT dan foydalanganini bildirgan. Mualliflar chiqishni koʻrib chiqib tahrir qilganini va nashr mazmuni uchun masʼuliyatni oʻz zimmasiga olganini bildirgan.

Muallif hissalari: Konseptuallashtirish: I.B.-L., J.M.S.-J., M.Á.L.-Á.; usul: I.B.-L., M.Á.L.-Á., J.M.S.-J., M.Z.-R., I.V., M.R.-B., O.F.-S., A.H.-G.; dasturiy taʼminot: I.B.-L., M.Z.-R., J.M.S.-J., M.Á.L.-Á.; tekshirish: J.M.S.-J., L.M.A.-E., M.Á.L.-Á.; formal tahlil: C.A.V.-C., I.V., C.R.C.-Á., L.M.A.-E.; tadqiqot: I.B.-L., J.M.S.-J.; resurslar: J.M.S.-J., M.Á.L.-Á.; maʼlumotlar kuratsiyasi: I.B.-L., C.R.C.-Á.; dastlabki qoralama: I.B.-L., J.M.S.-J.; koʻrib chiqish/tahrirlash: C.A.V.-C., C.R.C.-Á., L.M.A.-E.; vizuallashtirish: J.M.S.-J.; nazorat: J.M.S.-J., M.Á.L.-Á.; loyiha boshqaruvi: I.B.-L., J.M.S.-J., M.R.-B., L.M.A.-E., O.F.-S., C.A.V.-C., M.Á.L.-Á., A.H.-G.; moliyalashtirishni taʼminlash: J.M.S.-J. va M.Á.L.-Á.

Asosiy ilmiy cheklovlar: Alohida polifenollarning miqdoriy konsentratsiyalari mavjud emasligi; TiO₂ va ZnO olish yoʻllari metodologik jihatdan ekvivalent emasligi; faqat ikki bakterial model; ROS va Zn²⁺ ajralishining bevosita miqdoriy mexanizm testi oʻtkazilmaganligi; uzoq muddatli sitotoksiklik/immunotoksiklik mavjud emasligi; inson yoki klinik tadqiqot yoʻqligi; yuqori PDI va cheklangan kolloidal barqarorlik; real qoʻllash/qoplama muhiti sinovdan oʻtkazilmaganligi; docking natijalari eksperimental GyrB ingibitsiya assay i bilan tasdiqlanmaganligi; masshtabni oshirish va jarayon iqtisodiyoti sinovdan oʻtkazilmaganligi.

Manba ichidagi hisobot ogohlantirishlari: Abstract bilan asosiy XRD kristallit oʻlchamlari, abstract bilan Table 4 MIC qiymatlari, DLS dagi “farq yoʻq/p < 0,05” iborasi va ZnO sezgirlik reytingida metrikalar oʻrtasida nomuvofiqliklar mavjud. Verianla bu farqlarni jimgina birlashtirmagan.

Vizualdan foydalanish izohi: Manba TEM/SEM tasvirlari eksperimental raster dalildir va generativ tarzda taqlid qilinmasligi kerak. HPLC, XRD, DLS, MIC/MBC va probit maʼlumotlari yetarli manba qiymati mavjud boʻlganda original Verianla grafik/jadval shaklida qayta chizilishi mumkin. Shakl 1 va Shakl 3 kabi jarayon/mexanizm vizuallari piksel nusxa oʻrniga semantik jihatdan ekvivalent mustaqil sxema tarzida qayta qurilishi mumkin.