Vergleichende Bewertung biomedizinischer und phytochemischer Anwendungen von Zink-Nanopartikeln unter Verwendung von Fagonia cretica-Extrakten

Wissenschaftliche Berichte Band 12, Artikelnummer: 10024 (2022) Diesen Artikel zitieren

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Die Verwendung des umweltfreundlichen Ansatzes für die Nanopartikelsynthese gab aufgrund seiner Umweltfreundlichkeit, Kosteneffizienz und reduzierten Produktion toxischer Chemikalien Anlass zu erheblicher Besorgnis. Die aktuelle Studie wurde entwickelt, um Zinkoxid-Nanopartikel (ZnO-NPs) unter Verwendung von Fagonia cretica-Extrakten zu formulieren und deren phytochemischen Gehalt sowie verschiedene biologische Aktivitäten zu bewerten. Vier verschiedene Lösungsmittel; Bei der Extraktionsmethode wurden Methanol (MeOH), n-Hexan (n-H), wässrige Lösung (Aq) und Ethylacetat (EA) verwendet. ZnO-NPs wurden erfolgreich synthetisiert und durch UV-Vis-Spektroskopie und Rasterelektronenmikroskopie (REM) charakterisiert. Die UV-Vis-Spektren zeigten Absorptionspeaks im Bereich von 350–400 nm und die SEM-Analyse ergab eine sphärische Morphologie mit Partikelgrößen im Bereich von 65–80 nm. In der phytochemischen Analyse wiesen Rohextrakte den höchsten phytochemischen Gehalt auf, da sie angereicherte Sekundärmetaboliten enthalten. n-Hexan-Extrakt wies den höchsten Phenolgehalt auf, während wässrige Extrakte den höchsten Flavonoidgehalt aufwiesen. Die maximale Aktivität zum Abfangen freier Radikale wurde in NPs beobachtet, die aus Ethylacetat-Extrakt synthetisiert wurden, mit einem IC50-Wert von 35,10 µg/ml. Polare NP-Lösungsmittel zeigten eine signifikante antibakterielle Aktivität gegen K. pneumonae, E. coli und B. subtilis. Polare Lösungsmittel zeigten ein erhebliches antimykotisches Potenzial gegen A. flavus und F. solani. Aus nH-Extrakt synthetisierte NPs zeigten potenzielle zytotoxische Aktivität mit einem LC50-Wert von 42,41 µg/ml gegen Salzgarnelen. Eine bemerkenswerte antidiabetische Aktivität zeigten Nanopartikel, die aus Methanolextrakt synthetisiert wurden, nämlich 52,61 ± 0,36 %. In Nanopartikeln, die aus Methanolextrakt synthetisiert wurden und eine Proteinkinase-Hemmung bewirken, wurden deutliche kahle Zonen beobachtet. Die vorliegende Studie unterstreicht die Bedeutung von F. indica als natürliche Quelle für die Synthese funktioneller Nanopartikel mit erheblichen antioxidativen, antimikrobiellen, zytotoxischen, Proteinkinase-hemmenden und antidiabetischen Eigenschaften.

Seit Beginn der menschlichen Zivilisation gelten Pflanzen als eine der ältesten bekannten Formen menschlicher Gesundheitsversorgung. Heilpflanzen haben ein vielfältiges therapeutisches Potenzial und werden daher in verschiedenen medizinischen Systemen wie Ayurveda, Allopathie, Unani und Homöopathie eingesetzt1,2. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind etwa 80 % der Weltbevölkerung für ihre primäre Gesundheitsversorgung auf traditionelle Medizin angewiesen3.

Fagonia cretica gehört zu den Pflanzen mit hohem medizinischen Wert und ist aufgrund ihres wirksamen medizinischen Potenzials, das durch vorläufige pharmakologische Studien nachgewiesen wurde, von großem Interesse für Apotheker4. Fagonia cretica L. ist ein grüner, aufrechter, winziger, stacheliger Strauch mit einer Höhe von 1 bis 3 Fuß, der hauptsächlich in Algerien, Ägypten, Tunesien, Zypern, Marokko, Saudi-Arabien und in trockenen Kalkfelsen in ganz Westindien und Pakistan verbreitet ist5,6. Fagonia-Arten werden in der Wissenschaft und in der Volksmedizin als heilend und mit enormer therapeutischer Wirkung gegen verschiedene Erkrankungen beschrieben7. Es hat einen bitteren und säuerlichen Geschmack und hat eine erhöhte medizinische Bedeutung gegen verschiedene Schäume bei Leber-, hämatologischen, neurologischen und entzündlichen Erkrankungen8. Extrakte aus Fagonia-Arten gelten als fiebersenkendes, antiasthmatisches, Gegenmittel, antiseptisches, antitumorales, antidysenterisches, tonisierendes, bitteres, harntreibendes, schmerzstillendes, magenwirksames und stimulierendes Mittel9.

Die Nanotechnologie ist eines der sich schnell entwickelnden Gebiete mit zahlreichen Anwendungen in der Diagnostik und Therapie. Aufgrund ihrer erhöhten antimikrobiellen Aktivität gelten NPs als Nanoantibiotika10. Bei hohen Temperaturen und hohem Druck sind diese Partikel stabiler11. Sie enthalten für den menschlichen Körper lebenswichtige Mineralstoffe und einige gelten daher als ungiftig. Im Gegensatz zu anderen ist das therapeutische Potenzial von Metallnanopartikeln relativ hoch12,13. Diese Eigenschaften faszinierten viele Forscher, innovative Methoden zur Synthese verschiedener Nanopartikel zu entdecken. Durch herkömmliche Verfahren ist weniger Zeit erforderlich, um eine große Menge an Partikeln zu synthetisieren (physikalische und chemische Methoden), und sie erfordern zur Pflege schädliche Chemikalien wie Abwehrstoffe, die zu toxischen Auswirkungen auf die Umgebung beitragen. Die Verwendung von Pflanzen im Rahmen des grünen Ansatzes entwickelt sich zu einer umweltfreundlichen, ungiftigen und sicheren Option. Die Biosynthese von Nanopartikeln unter Verwendung von Pflanzenextrakten ist kostengünstig und bietet außerdem ein angeborenes Abdeckmedium im Proteinmuster14. Die durch Pflanzenextrakte vermittelte Biosynthese von Nanopartikeln mehrerer Metall-NPs wird genutzt, um synthetische toxische Wirkungen in der Umgebung zu bewältigen15.

Aufgrund seiner außergewöhnlichen Eigenschaften und seiner weiten Verbreitung ist Zinkoxid im Vergleich zu anderen Metalloxid-Nanopartikeln in der wissenschaftlichen Forschung und Industrie sehr wichtig. Es verfügt über außergewöhnliche optische, thermische und chemische Eigenschaften. Zinkoxid-Nanopartikel finden aufgrund ihrer antibakteriellen und Lumineszenzeigenschaften Anwendung in Sensoren, Katalyse, Umwandlung von Solarenergie, chemischer Speicherung, Kosmetika, Fasern, Farben, Mikrokapselreaktoren, photoelektrischem Material und gezielter Arzneimittelabgabe16. Aus Pflanzenextrakten hergestellte ZnO-NPs sind im Vergleich zu denen aus anderen Quellen stabil und in Form und Größe unterschiedlich. Solvothermale Synthese, direkte Fällung, Umkehrmizellen, Sol-Gel-Methode, homogene Fällung, sonochemische Methode, hydrothermale Zersetzung, Mikrowellenbestrahlung und thermische Zersetzung sind einige der Methoden, die zur Herstellung dieser Nanopartikel verwendet werden. Die biologische Synthese von Nanopartikeln ist einfach, umweltfreundlich und weist eine breite antimikrobielle Wirkung auf. Die Biosynthese von ZnO-Nanopartikeln wurde als Ersatz für die chemische Synthese beobachtet und war weniger toxisch für die Atmosphäre17. Die grüne Synthese ist umweltfreundlich, wirtschaftlich und schnell und das Produkt enthält keine Verunreinigungen. Bei der grünen Synthese sind keine Vorläufer erforderlich, und NPs unterschiedlicher Form und Größe werden in großen Mengen aus Pflanzen hergestellt. Normalerweise werden Blätter und Blüten häufig zur Synthese von Zinkoxid-Nanopartikeln verwendet8.

Metallische Nanopartikel können mithilfe verschiedener Methoden synthetisiert werden, z. B. durch chemische und biochemische Synthese, bei der normalerweise Alkylmercaptan, Polyvinylpyrrolidon, Dimethylformamid, Thioanthracenol oder Tween 80 als Stabilisator und Hydrazinhydrat-Natriumborhydrid oder Formaldehyd als Reduktionsmittel zur Synthese metallischer Nanopartikel verwendet werden18. Diese Verfahren nutzen giftige Chemikalien für die Verarbeitung, um beispielsweise die Stabilität von Nanopartikeln aufrechtzuerhalten, und sind zudem sehr teuer. Aufgrund dieser Bedrohung der Umwelt aufgrund dieser chemischen Methoden konzentrierten sich Forscher auf der ganzen Welt auf zuverlässigere und umweltfreundlichere Methoden zur Synthese metallischer Nanopartikel unter Verwendung einiger natürlicher Quellen.

Ebenso werden für die Synthese von ZnO-NPs unterschiedliche chemische und physikalische Methoden verwendet. Diese Methoden sind für die großtechnische Produktion von Nanomaterialien sehr nützlich, haben jedoch aufgrund der Verwendung giftiger Chemikalien negative Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit16. Daher besteht ein dringender Bedarf an umweltfreundlichen und nachhaltigen Methoden zur Herstellung von Metallnanopartikeln19. Daher können einige natürliche Quellen als alternative Methode zur Herstellung von ZnO-NPs genutzt werden, z. B. durch die Verwendung verschiedener Mikroorganismen oder verschiedener Pflanzenextrakte, um das Risiko einer Umweltverschmutzung zu minimieren20,21. Im Rahmen einer Vielzahl biosynthetischer Ansätze gewinnen Pflanzenextrakte weltweit an Bedeutung für die Synthese verschiedener Metallnanopartikel22. Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sind auf der ganzen Welt vor allem aufgrund anhaltender und langfristiger anthropogener Verschmutzungsursachen allgegenwärtig und in der Biosphäre äußerst persistent und widerspenstig. Es wurde nachgewiesen, dass PAK-Schadstoffe für verschiedene Lebensformen stark mutagen, toxisch, krebserregend, teratogen und immuntoxisch sind. Verschiedene Sanierungsmethoden auf physikalischer, chemischer und biologischer Ebene sowie in jüngster Zeit entwickelte integrierte Ansätze wurden kontinuierlich mit unterschiedlichem Erfolg angewendet. In diesem Zusammenhang haben aktuelle Studien dokumentiert, dass sich ZnO-NPs als umweltfreundliche biologische Behandlungslösung zur Sanierung von PAKs als vielversprechend erwiesen haben23.

Der Schwerpunkt der vorliegenden Forschung lag auf der Erforschung und Bewertung der biologischen und pharmazeutischen Eigenschaften von ZnO-Nanopartikeln, die aus wässrigen, Methanol-, Ethylacetat- und n-Hexan-Extrakten hergestellt wurden, die aus oberirdischen Teilen der Fagonia cretica gewonnen wurden. Darüber hinaus wurden auch die vollständigen Flavonoid- und Phenolkonzentrationen zwischen Rohextrakten und ZnO-NPs verschiedener Lösungsmittel verglichen. Enzyminhibitionstests, dh Proteinkinase-Inhibitionstests und α-Amylase-Inhibitionstests, wurden ebenfalls durchgeführt, um die Wirksamkeit von ZnO-NPs gegen diese Enzyme im Vergleich zu Rohextrakten zu bestimmen.

Um die Phytobestandteile aus Fagonia cretica zu extrahieren, wurden vier Lösungsmittel in einem polaren Gradientenansatz verwendet. Die Gesamtextraktausbeute wurde für alle Pflanzenteile berechnet (Tabelle 1).

ZnO-NPs wurden erfolgreich synthetisiert, indem Ethylacetat, Methanol, n-Hexan und destillierte Wasserextrakte von Wurzeln und Blättern mit 0,01 M Zinkacetat unter ständigem Rühren behandelt wurden. Nach zwei Stunden Inkubation änderte sich die Farbe der Lösung (pH 12) in gebrochenes Weiß, was die Synthese von Zinknanopartikeln bestätigte. Die Lösung wurde zur Ofentrocknung über Nacht auf 176 °F erhitzt und das Pellet wurde im Ofen getrocknet, um reine Nanopartikel zu erhalten.

Zur Analyse von Zinknanopartikeln wurden Rasterelektronenmikroskopie (REM) und UV-sichtbare Spektroskopie eingesetzt.

Für die synthetisierten Zinkoxid-Nanopartikel aus den Extrakten der oberirdischen Pflanzenteile wurden Peaks für Zink-Nanopartikel zwischen 350 und 400 nm beobachtet (Abb. 1).

UV-sichtbare Absorptionsspektren von Zinkoxid-Nanopartikeln. (A) n-Hexan (B) Ethylacetat (C) Methanol (D) Wässrig.

Die REM-Ergebnisse gelten als große Hilfe bei der Bestimmung der Morphologie, Größe und Partikeltrennungsbilder von ZnO-Nanopartikeln. Es wurde bestätigt, dass die Partikel bei allen vier Extrakten der oberirdischen Pflanzenteile innerhalb von 100 nm lagen. Die Größe der synthetisierten ZnO-NPs lag im Bereich von 65–80 nm bei 30 kV (Abb. 2). Die Formen variierten an einigen Stellen, aber die Kugelform war vorherrschend und die SEM-Analyse zeigte die gute Streuung und Kombination der Partikel.

REM-Bilder von Zinkoxid-Nanopartikeln. (A) n-Hexan (B) Ethylacetat (C) Methanol (D) Wässrig.

Der Gesamtphenolgehalt (TPC) zeigte in Rohextrakten im Vergleich zu Nanopartikeln die höchsten Werte (Abb. 3). Ein erheblicher Effekt wurde bei den Rohextrakten beobachtet. Der maximale TPC wurde in Rohextrakten von n-Hexan gemessen, d. h. (59,32), gefolgt von Methanol (57,51), wässrigem (55,41) und Ethylacetat (54,64). Nanopartikel zeigten im Vergleich zu Rohextrakten einen minimalen TPC. Bei den Nanopartikeln lag der höchste Wert bei wässriger Lösung (33,50), gefolgt von n-Hexan (24,41), Ethylacetat (21,92) und Methanol (13,01).

Gesamtphenolgehalt von F.cretica-Rohextrakten und seinen synthetisierten ZnO-NPs. Die angegebenen Werte werden als Mittelwert der Dreifachbestimmung ± Standardabweichung ausgedrückt.

Der höchste TFC wurde in Rohextrakten der Pflanze im Vergleich zu ihren synthetisierten ZnO-NPs beobachtet. Der höchste TFC wurde im wässrigen Extrakt gemessen, nämlich 93,74, gefolgt von Methanol (84,49), n-Hexan (78,87) und Ethylacetat (61,20). Die synthetisierten Nanopartikel wiesen im Vergleich zu Rohextrakten einen minimalen TFC auf. Bei Nanopartikeln wurde der höchste Wert in n-Hexan (36,91) quantifiziert, gefolgt von wässriger Lösung (31,74), Methanol (24,25) und Ethylacetat (18,52) (Abb. 4).

Gesamtflavonoidgehalt von F.cretica-Rohextrakten und seinem synthetisierten ZnO-NP. Die angegebenen Werte werden als Mittelwert der Dreifachbestimmung ± Standardabweichung ausgedrückt.

Die Aktivität zum Abfangen freier Radikale war bei Nanopartikeln im Vergleich zu Rohextrakten am höchsten. Bei Nanopartikeln zeigte n-Hexan mit einem IC50-Wert von 36,74 die vielversprechendste Aktivität, gefolgt von Ethylacetat (IC50 = 35,10), Methanol ((IC50 = 40,21)) und wässriger Lösung ((IC50 = 43,84). Rohextrakte zeigten ein Minimum an freien Radikalen Spülaktivität (Abb. 5).

Vergleichende Analyse der antioxidativen Aktivität von ZnO-NPs und Rohextrakten von F. cretica. Die angegebenen Werte werden als Mittelwert der Dreifachbestimmung ± Standardabweichung ausgedrückt.

Das antibakterielle Potenzial der Rohextrakte von F. cretica (Luftteile) und der synthetisierten ZnO-NPs wurde mithilfe der Scheibendiffusionsmethode gegen eine Vielzahl von Bakterienstämmen bewertet. In Rohextrakten wurde die maximale Aktivität in methanolischen Extrakten beobachtet, nämlich 14 ± 0,31 (MHK = 100 µg/ml) gegen K. pneumoniae, 12 ± 0,25 (MHK = 100 µg/ml) gegen E. coli und 12 ± 0,17 (MHK). = 100 µg/ml) gegen B. subtilis. Es folgte eine wässrige Lösung, d. h. 13 ± 0,27 (MHK = 100 µg/ml) gegen B. subtilis. Gegen S. aureus und P. aeruginosa wurde keine oder die geringste Aktivität beobachtet. Bei Nanopartikeln zeigte Methanol eine beträchtliche antibakterielle Aktivität, nämlich 18 ± 0,19 (MIC = 33,3) gegen K. pneumoniae, 16 ± 0,23 (MIC = 100 µg/ml) gegen E. coli und 21 ± 0,40 (MIC = 3,7 µg/ml). ml) gegen B. subtilis. Es folgte eine wässrige Lösung, d. h. 15 ± 0,28 (MIC = 100 µg/ml) gegen K. pneumoniae und 13 ± 0,19 (MIC = 100 µg/ml) gegen B. subtilis. n-Hexan zeigte eine antibakterielle Aktivität gegen K. pneumoniae 12 ± 0,25 (MIC = 100) und E. coli 12 ± 0,17 (MIC = 100 µg/ml), gefolgt von Ethylacetat, d. h. 12 ± 0,31 (MIC = 100 µg/ml). ) gegen B. subtilis (Tabelle 2) (Abb. 6).

Antibakterielle Aktivität von F. cretica (A) Nanopartikeln (B) Rohextrakten.

Das antimykotische Potenzial von Rohextrakten und Nanopartikeln aus F. cretica (Luftteile) wurde durch die Scheibendiffusionsmethode bewertet. In Rohextrakten zeigte der methanolische Extrakt eine milde Aktivität, nämlich 11 ± 0,21 mm gegen A. flavus. Die geringste Aktivität gegen F. solani zeigten die Rohextrakte polarer Lösungsmittel. Gegen A. fumigatus und Mucor wurde keine Aktivität beobachtet. Bei Nanopartikeln wurde die maximale Aktivität durch polare Lösungsmittelextrakt-vermittelte ZnO-NPs, d. h. Methanol, gegen A. flavus (15 ± 0,40 mm) und F. solani (12 ± 0,31 mm) gezeigt. Es folgte ein wässriger Extrakt; gegen A.flavus (13 ± 0,27 mm) bzw. F.solani (9 ± 0,19 mm). Gegen A. fumigatus und Mucor wurde keine Aktivität beobachtet (Tabelle 3).

Der Zytotoxizitätstest wurde unter Verwendung von F. cretica-Rohextrakten (Luftteile) und Nanopartikeln gegen Salzgarnelenlarven durchgeführt. Im Vergleich zu ZnO-NPs wurde in Rohextrakten eine signifikante zytotoxische Wirkung beobachtet. n-Hexan-Extrakte waren mit einem LC50-Wert von 44,52 µg/ml wirksamer als Ethylacetat mit einem LC50-Wert von 72,92 µg/ml. Methanol und wässrige Extrakte zeigten eine minimale Aktivität mit LC50-Werten von ˃ 200 µg/ml. Bei ZnO-NPs erwiesen sich durch n-Hexan-Extrakt vermittelte ZnO-NPs mit einem LC50-Wert von 42,41 µg/ml als aktiver, gefolgt von durch Ethylacetat-Extrakt vermittelten ZnO-NPs mit einem LC50-Wert von 62,45 µg/ml. Die durch Methanolextrakt vermittelten ZnO-NPs (LC50: 140 µg/ml) und die durch wässrigen Extrakt vermittelten ZnO-NPs (~200 µg/ml) zeigten eine minimale Aktivität (Tabelle 4).

Unter den Rohextrakten wurde für Methanolextrakt (10 mm) eine kahle Hemmzone beobachtet. Ethylacetatextrakt zeigte keine Hemmung (NA), während n-Hexan und wässrige Extrakte klare Zonen zeigten, dh 6 bzw. 7 mm. Die Nanopartikel zeigten eine moderate Proteinkinasehemmung. Die maximale kahle Hemmzone wurde bei durch Methanolextrakt vermittelten ZnO-NPs (15 mm) beobachtet, gefolgt von durch wässrigen Extrakt vermittelten ZnO-NPs (11 mm), durch n-Hexanextrakt vermittelten ZnO-NPs (9 mm) und durch Ethylacetatextrakt vermittelten ZnO-NPs (9). mm) (Abb. 7, Tabelle 5).

Proteinkinase-Hemmungsaktivität von F. cretica-Rohextrakten und seinen ZnO-Nanopartikeln. α-Amylase-Hemmaktivität.

Der α-Amylase-Hemmtest wurde unter Verwendung von Rohextrakten und Nanopartikeln aus F. cretica (Luftteile) zur Bewertung ihrer antidiabetischen Aktivität durchgeführt. Unter den Rohextrakten zeigten diejenigen, die mit Methanol gewonnen wurden, die höchste Aktivität, nämlich (45,06 ± 0,19 %), gefolgt von Ethylacetat (40,88 ± 0,34 %), n-Hexan (32,90 ± 0,29 %) und wässrigem (38,57 ± 0,21 %). Rohextrakte bzw. Aus diesen Extrakten gewonnene ZnO-Nanopartikel zeigten andere Ergebnisse als ihre Rohextrakte, bei denen die maximale Aktivität bei durch Methanolextrakt vermittelten ZnO-NPs gezeigt wurde (52,61 ± 0,36 %). Es folgten Ethylacetat-Extrakt-vermittelte ZnO-NPs (49,60 ± 0,13 %), n-Hexan-Extrakt-vermittelte ZnO-NPs (50,22 ± 0,15 %) und wässrige Extrakt-vermittelte ZnO-NPs (40,53 ± 0,32 %) (Abb. 8).

α-Amylase-Hemmungspotential von F. cretica-Rohextrakten und seinen ZnO-Nanopartikeln. Die angegebenen Werte werden als Mittelwert der Dreifachbestimmung ± Standardabweichung ausgedrückt.

Im Laufe der Geschichte galt die traditionelle Medizin weltweit als das bevorzugte primäre Gesundheitssystem. Ungefähr 60 % der gesamten Weltbevölkerung und etwa 80 % der Entwicklungsländer sind auf Heilpflanzen als grundlegendes Gesundheitssystem angewiesen. Pflanzliche Arzneimittel haben aus bestimmten Gründen an Bedeutung gewonnen, darunter Zugänglichkeit, Wirksamkeit und Erschwinglichkeit24. Der therapeutische Wert von Heilpflanzen ist aufgrund des Vorhandenseins bioaktiver phytochemischer Bestandteile relativ hoch. Glücklicherweise hat die Natur Pakistan eine reiche Flora und vielfältige Klimabedingungen geschenkt, die das Wachstum von fast 6000 Arten höherer Pflanzen begünstigen. Zwölfeinhalb Prozent der Pflanzenarten sind wegen ihres medizinischen Nutzens bekannt und ihre Zahl nimmt aufgrund des Interesses lokaler Forscher an Naturprodukten ständig zu6.

Nanopartikel, insbesondere metallische Nanopartikel, haben in verschiedenen Bereichen wie Medizin, Elektronik, Diagnostik, Photonik, Umwelt und Landwirtschaft Aufmerksamkeit erregt. Die durch physikalische und chemische Ansätze vermittelte Nanopartikelsynthese unterliegt der toxischen Verwendung von Chemikalien, die ein höheres Risiko für Umwelttoxizität und Karzinogenität bergen25. Die Synthese von Nanopartikeln unter Verwendung biologischer Einheiten als wirksame Methode; Bedeutung erlangte es durch den Einsatz von Mikroorganismen und Pflanzen mit medizinischem Wert. Der umweltfreundliche Ansatz für die Synthese von ZnO-NPs ist jedoch ungiftig, kostensenkend und biokompatibel26. ZnO-NPs werden in großem Umfang in mehreren kommerziellen Produkten sowie in biologischen und medizinischen Anwendungen verwendet27.

Fagonia cretica ist allgemein als „Dhamaasaa“ bekannt und besitzt eine anerkannte medizinische Bedeutung. Die betreffende Pflanze erwies sich als wirksam gegen Fieber, Zahnschmerzen, Asthma, Krätze, Magenbeschwerden, Tumore und Harnausfluss28 und wurde auch für ihre antimikrobiellen, entzündungshemmenden, blutungshemmenden, thrombolytischen und antioxidativen Eigenschaften bekannt9. Zur Synthese von Zink-Nanopartikeln unter Verwendung von F. cretica-Pflanzenextrakten liegen nur sehr begrenzte Daten vor.

In der vorliegenden Studie wurden ZnO-NPs erstmals unter Verwendung von F. cretica-Extrakten (Luftteile) synthetisiert. Eine Farbänderung, z. B. zu gebrochenem Weiß, deutete auf die Synthese von ZnO-NPs hin. UV und SEM charakterisierten die synthetisierten Nanopartikel. Es wird berichtet, dass UV-Vis-Spektroskopie zur Untersuchung der Form und Länge von Nanopartikeln eingesetzt werden kann29. Die Absorptionspeaks für ZnO-NPs wurden zwischen 350 und 400 nm beobachtet, was charakteristisch für ZnO-Nanopartikel ist. Zur Bestimmung der morphologischen Eigenschaften der ZnO-NPs wurde eine SEM-Analyse verwendet. Die SEM-Analyse ergab die Bildung feiner, klarer ZnO-NPs sowie eine Agglomeration der Partikel mit kugelförmiger Form und Partikelgröße im Bereich von 65–80 nm. Diese Ergebnisse stimmen mit den früheren Berichten30 und31 über die pflanzliche Synthese von ZnO-NPs überein.

Phytochemikalien sind sehr wichtig für die Behandlung mehrerer degenerativer Anomalien32. Die Ergebnisse der phytochemischen Analyse und der biologischen Aktivitäten von F. cretica-Rohextrakten und Nanopartikeln (oberirdische Teile) zeigten, dass in n-Hexan-Rohextrakten im Vergleich zu Nanopartikeln hohe Mengen an Flavonoiden gefunden wurden (Abb. 3). Die höchsten TFC-Werte wurden in wässrigen Rohextrakten im Vergleich zu ZnO-NPs gemessen (Abb. 4). Die Ergebnisse der vorliegenden Studie werden durch33,34 gestützt.

Die Ergebnisse der DPPH-Radikalabfangaktivität zeigten, dass aus Ethylacetatextrakt synthetisierte Nanopartikel im Vergleich zu Rohextrakten eine maximale Abfangaktivität von 67,79 % mit einem IC50-Wert von 35,10 µg/ml (Abb. 4) zeigten. Die Rohextrakte konnten bei optimierten Konzentrationen kein nennenswertes Radikalfängerpotential zeigen. Ähnliche Ergebnisse wurden von35,36,37,38,39,40 bei der Arbeit mit NPs verschiedener Pflanzenarten beobachtet.

Zum Screening der antidiabetischen Aktivität von F.cretica-Rohextrakten und Nanopartikeln wurde ein Alpha-Amylase-Hemmungstest durchgeführt. Die Ergebnisse des α-Amylase-Hemmungstests zeigten, dass Nanopartikel aus methanolischem Extrakt eine hohe α-Amylase-Hemmungsaktivität mit einer Hemmung von 52 % im Vergleich zu den Rohextrakten zeigten (Abb. 8). Zink spielt eine herausragende Rolle bei der Insulinwirkung und dem Kohlenhydratstoffwechsel. Darüber hinaus wurde die antidiabetische Aktivität von aus Pflanzen synthetisierten ZnO-NPs auch von41 berichtet, die eine erhöhte antidiabetische Aktivität in Nanopartikeln fanden. Die Rohextrakte und synthetisierten ZnO-Nanopartikel von F. cretica wurden auch auf ihr Potenzial zur Hemmung der Proteinkinase untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass aus methanolischem Extrakt synthetisierte Nanopartikel im Vergleich zu den Rohextrakten eine bemerkenswerte kahle Hemmzone aufwiesen (Tabelle 5, Abb. 7). Die Antikrebsaktivität von ZnO-Nanopartikeln wurde bereits von42 in Pflanzen berichtet.

Antibakterielle Aktivitäten gegen K. pneumoniae, E. coli, B. subtilis, S. aureus und P. aeruginosa wurden bewertet. Proben, die eine signifikante Zone ≥ 12 mm aufwiesen, wurden einer MHK-Bestimmung unterzogen. Die vorliegenden Studienergebnisse zeigten, dass NPs eine potenzielle antibakterielle Aktivität gegen K. pneumoniae und B. subtilis zeigten (Tabelle 2, Abb. 6). Unsere Ergebnisse stimmen mit den zuvor gemeldeten Ergebnissen von42 überein. Die rohen Pflanzenextrakte und synthetisierten Nanopartikel wurden auf antimykotische Aktivität untersucht. Die antimykotische Aktivität gegen A. flavus, A fumigatus, Mucor und F.solani wurde untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass aus polaren Lösungsmittelextrakten synthetisierte ZnO-Nanopartikel im Vergleich zu Rohextrakten eine signifikante antimykotische Aktivität gegen A. flavus und F. solani zeigten (Tabelle 3). Diese Ergebnisse stehen im Gegensatz zu der Aussage, dass Pflanzenextrakte aus unpolaren Lösungsmitteln im Vergleich zu polaren Extrakten ein starkes antimikrobielles Potenzial aufweisen43. Über antimykotische Aktivitäten von ZnO-NPs aus verschiedenen Pflanzen wurde ausführlich berichtet42,44.

Der Letalitätstest für Salzgarnelen gilt als wirksame Methode zur Bewertung des Sicherheits- und Toxizitätsprofils von Pflanzenextrakten und zur Bestimmung ihrer pharmakologischen Aktivitäten45. Die zytotoxische Wirkung von F. cretica-Rohextrakten und synthetisierten Nanopartikeln zeigte, dass aus n-Hexan synthetisierte Nanopartikel im Vergleich zu den Rohextrakten eine erhebliche zytotoxische Wirkung zeigten (Tabelle 4). Diese Ergebnisse werden durch eine ähnliche Studie zu verschiedenen grün synthetisierten Nanopartikeln von46 gestützt.

Frische Pflanzen wurden in der pakistanischen Provinz Punjab gesammelt. Ein erfahrener Taxonom, Professor Dr. Mushtaq Ahmad von der Abteilung für Pflanzenwissenschaften der Quaid-i-Azam-Universität in Islamabad, authentifizierte die Pflanze als Fagonia cretica und ihr Exemplar wurde zur späteren Bezugnahme im Herbarium der Abteilung aufbewahrt (ACC 543220). Die oberirdischen Teile wurden abgetrennt und gewaschen, um Schmutz zu entfernen, und im Schatten getrocknet. Diese getrockneten Teile wurden mit Stößel und Mörser zerstoßen. Das feine Pulver wurde zur weiteren Verwendung separat gelagert.

Der Extrakt aus dehydrierten oberirdischen Teilen von F. cretica wurde durch einen vereinfachten Mazerationsprozess formuliert, wie von47 erläutert. Es wurden vier Lösungsmittel verwendet, die unpolar bis zum polaren Bereich waren, nämlich n-Hexan (nH), Ethylacetat (EA), Methanol (MeOH) und wässrige Lösung (Aq). Drei Tage lang wurden 100 g der pulverisierten Pflanze in 600 ml jedes Lösungsmittels eingeweicht. Das eingeweichte Pflanzenmaterial wurde regelmäßig mit einer Frequenz von 25 kHz beschallt. Nach dem angegebenen Zeitraum wurde filtriert und erneut mit demselben Lösungsmittel extrahiert. Unter Verwendung eines Rotationsverdampfers wurden alle Filtrate aus den jeweiligen Lösungsmitteln gemischt und trocknen gelassen. Nach gründlicher Trocknung wurden diese Rohextrakte bei –80 °C aufbewahrt. Für jedes Lösungsmittel wurde ein ähnliches Verfahren angewendet.

Die ZnO-NPs wurden unter Verwendung der Methodik von48 mit wenigen Modifikationen synthetisiert. Pflanzenextrakte (50 ml) wurden in einem Becherglas auf einer Heizplatte 30–40 Minuten lang auf 50–60 °C erhitzt und 5 g einer 0,01 M Lösung von Zinkacetat (Sigma-Aldrich) wurden direkt zum erhitzten Extrakt gegeben. Die Mischung wurde zwei Stunden lang bei 50–60 °C auf einer Heizplatte ständig gerührt. Der Farbwechsel wurde nach 2 Stunden beobachtet, was die erste visuelle Bestätigung der Synthese von ZnO-NPs darstellte, und der Extrakt wurde abkühlen gelassen. Der Extrakt wurde auf Petrischalen übertragen und als sehr dünne Schicht verteilt. Die Platten wurden über Nacht in einem Trockenschrank bei 60 °C trocknen gelassen. Das feine und getrocknete Pulver war für das Charakterisierungsverfahren bereit. Der gleiche Vorgang wurde für jeden Extrakt wiederholt.

UV-Vis-Spektroskopie ist eine weit verbreitete Methode zur Charakterisierung von Nanopartikeln49. Es folgt dem Beer-Lambert-Gesetz50. Die Charakterisierung von Zinkoxid-Nanopartikeln erfolgte mit einer Wellenlänge von 350–400 nm. Das Material wurde mit einem Spektroskop untersucht und die Spektren zwischen 300 und 700 nm mit einer Auflösung von 1 nm aufgezeichnet.

Die SEM-Untersuchung (KYKY-EM6900) wurde verwendet, um die Form und Größe von Nanopartikeln im Mikrometer- bis Nanometerbereich zu untersuchen51. Zur Bewertung von Zinkoxid-Nanopartikeln wurde ein Tropfen Probenlösung auf ein gleichmäßig mit Kohlenstoff bedecktes Gitter gegeben und anschließend 15 Minuten lang bei 30 kV unter einer Quecksilberlampe dehydriert. Es wurde untersucht und fotografiert. Schließlich wurde das Instrument mit einem energiedispersiven Spektrum (EDS) ausgestattet, um das Vorhandensein von Nanopartikeln sicherzustellen.

Die vollständige Flavonoidkonzentration wurde gemäß der Methodik von52 bewertet. Die Extrakte/Proben (20 µl) wurden mit 10 µl Kaliumacetat, 10 µl Aluminiumchlorid und 160 µl destilliertem Wasser in Platten mit 96 Vertiefungen gemischt. Anschließend wurde dieser Mix eine halbe Stunde bei Raumtemperatur inkubiert. Die Absorption wurde bei einer Wellenlänge von 405 nm auf einem Mikroplatten-Lesegerät beobachtet. Um die gesamten Flavonoidkonzentrationen im Äquivalent zu Quercetin zu bewerten, wurde die Standardkurve unter Verwendung von Quercetinlösungen mit Werten von 2,5–40 µg/ml erstellt. Als Negativkontrolle wurden 20 µl der jeweiligen Lösungsmittel verwendet.

Unter Verwendung des Folin-Ciocalteu-Reagenzes wurde der vollständige Phenolgehalt gemäß der Methodik von52 gemessen. Pflanzenextrakte und Standardlösungen wurden in einer Konzentration von 1 mg/µl hergestellt. Eine Portion von 200 µl wurde zusammen mit 90 µl Folin-Ciocalteu-Reagenz, das gründlich gerührt worden war, in eine 96-Well-Platte gegeben. Die Lösung wurde 5 Minuten lang bei Raumtemperatur inkubiert, bevor 90 µl Natriumcarbonat zugegeben und mit einem Plattenschüttler gründlich gemischt wurden. Diese resultierende Mischung wurde dann 60 Minuten lang bei Raumtemperatur inkubiert, bevor sie mit einem Mikroplatten-Lesegerät bei einer Wellenlänge von 630 nm gemessen wurde. Zur Erstellung der Standardkalibrierungskurve wurde Gallussäure (3,125–25 µg/µl) verwendet. Gallussäureäquivalente in Gewichtsprozent wurden verwendet, um den Gesamtphenolgehalt auszudrücken. Als Negativkontrolle wurden 20 µl der jeweiligen Lösungsmittel verwendet.

Die folgenden biologischen Aktivitäten von F. cretica wurden durchgeführt.

Die Scheibendiffusionstechnik wurde verwendet, um die antibakteriellen Eigenschaften jedes Testextrakts in vitro zu analysieren, wie von erläutert53. Fünf Bakterienstämme, nämlich zwei grampositive Bakterien, nämlich Staphylococcus aureus (ATCC 6538) und Bacillus subtilis (ATCC 6633), und drei gramnegative Bakterien, nämlich Pseudomonas aeruginosa (ATCC-15442), Escherichia coli (ATCC 15224) und Klebsiella pneumoniae (ATCC-1705) wurden zur Analyse der antibakteriellen Aktivität von Pflanzenextrakten verwendet. Auf Nähragarplatten wurde mit einer Frischkultur von Bakterienstämmen mit einer Aussaatdichte von 1 106 KBE/ml ein Bakterienrasen angelegt. Jeder Testextrakt (5 µl aus 20 mg pro Milliliter DMSO) wurde auf sterilen Filterpapierscheiben imprägniert, wobei Cefaxim und Roxithromycin (5 µl aus 4 mg pro Milliliter DMSO) als Positivkontrollen und DMSO (5 µl) als Negativkontrolle dienten . Nach 24-stündiger Inkubation bei 37 °C wurden diese Scheiben auf entsprechend beschriftete, beimpfte Agarplatten gelegt und die jede Scheibe umgebenden Hemmzonen wurden durch Messung bestimmt. Dieser Test wurde dreimal durchgeführt und der Mittelwert mit der Standardabweichung ermittelt.

Die MHK wurde mit der von53 beschriebenen Technik ermittelt. Die MHK von Proben mit signifikanten Hemmzonen, z. B. 12 mm, wurde mithilfe der Mikrobouillon-Verdünnungstechnik bestimmt. Jeder Stamm des Bakterieninokulums wurde mit einer zuvor angepassten Dichte (5104 KBE/ml) hergestellt. In einer 96-Well-Platte wurden dreifache aufeinanderfolgende Verdünnungen jeder Versuchsprobe unter Verwendung von Nährbrühe bis zu Endkonzentrationen von 100, 33,33, 11,11 und 3,70 µg pro Milliliter hergestellt. Bakterienkulturen wurden 11 Stunden lang in Brühe rehydriert, bevor sie bei 4 °C im Kühlschrank aufbewahrt wurden.

Der Antipilztest wurde gemäß der Beschreibung von53 durchgeführt. Aspergillus fumigatus (FFBP 66), Mucor-Arten (FFBP 0300), Fusarium solani (FFBP 0291) und Aspergillus flavis (FFBP 0064) wurden alle auf antimykotische Aktivität getestet. Alle Pilzstämme wurden bei 28 °C auf 6,5 Prozent SDA (Sabouraud-Dextrose-Agar, pH 5,7) kultiviert und dann im Kühlschrank bei 4 °C gelagert. Die Standardbehandlung war Clotrimazol (4 mg/ml), während die Negativkontrolle DMSO war. SDA-Platten mit 25 ml Medium wurden mit 100 µl erneuertem Pilzinokulum infiziert. Auf beimpften SDA-Platten wurden sterile Filterpapierscheiben mit Testextrakten (5 μl, 20 mg/ml DMSO), DMSO (5 μl) und Clotrimazol (5 μl, 4 mg/ml DMSO) eingelegt. Diese beimpften Platten wurden für eine 24-stündige Inkubation bei 30 °C platziert und die Hemmzonen um jede Scheibe herum wurden in Millimetern (mm) berechnet.

In einer schmalen rechteckigen Pfanne (22 × 32 cm), die mit Salzwasser versorgt wurde, wurden Eier von Salzgarnelen (Artemia salina) (Sera, Heidelberg, Deutschland) gelaicht. Um zwei ungleichmäßige Portionen zu bilden, wurde ein 2 mm dicker Kunststoffsteg mit mehreren Löchern in die Pfanne gelegt. Die Eier (ca. 25 mg) wurden im größeren Bereich verteilt, der mit Aluminiumfolie abgeschirmt war, während der andere Bereich beleuchtet war. Phototrope Nauplien (Salzgarnelenlarven) wurden durch Pipettieren von der beleuchteten Seite gesammelt, nachdem sie nach einem der Auftauchvorgänge durch den Separator von ihren Schalen gelöst wurden.

Das Zytotoxizitätsexperiment wurde auf einer 96-Well-Platte mit verschiedenen Alphabeten (A–H) durchgeführt. 44 µl Meerwasser wurden in die Vertiefungen A und E der Mikrotiterplatte gegossen. 25 Mikroliter Meerwasser wurden in B, CD, F, G, H und 6 µl Probe in A und E gegossen. 25 µl der Probe wurden aus A entnommen und in Vertiefung B und aus Vertiefung B in Vertiefung B gegossen µl wurden in Vertiefung C gegeben und der gleiche Vorgang wurde für D wiederholt und 25 µl von D wurden verworfen. Dies wurde durchgeführt, um einheitliche Verdünnungswerte sicherzustellen. Die gleichen Schritte wurden für E, F, G und H und von H bis zum Verwerfen wiederholt. Zehn Garnelen wurden in jede Vertiefung der Mikroplatte überführt und die Menge wurde durch Zugabe von 300 µl Meerwasser in alle Vertiefungen vervollständigt und 24 Stunden lang aufbewahrt. Das Überleben der Larven wurde unter einem Mikroskop beobachtet. Der Test wurde dreimal durchgeführt und die Abbott-Methode wurde verwendet, um den Prozentsatz toter Larven zu berechnen.

Der 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH)-Test wurde verwendet, um die Fähigkeit zum Abfangen freier Radikale zu bestimmen. Der DPPH-Test auf freie Radikale wurde mit der Methodik von52 durchgeführt. 9,6 mg DPPH wurden in 100 ml Methanol gelöst, um eine DPPH-Lösung herzustellen. Die getesteten Proben wurden mit 4 mg pro Milliliter Dimethylsulfoxid zubereitet. Standard-Ascorbinsäure wurde in DMSO in einer Menge von 1 mg/ml gebildet. In jede Vertiefung einer 96-Well-Platte wurde ein Aliquot von 10 µl des Testmaterials zusammen mit 190 µl DPPH-Reagenz gegeben. Anschließend wurden die Gemische gerührt und eine Stunde lang bei 37 °C ohne Licht inkubiert. Die Absorption wurde bei 515 nm mit einem ELISA-Plattenlesegerät berechnet. DMSO wurde als Negativkontrolle und Ascorbinsäure (ASA) als Positivkontrolle verwendet. Das Experiment wurde dreimal für jede Testprobe wiederholt, wobei die IC50-Werte mithilfe der Tabellenkurvensoftware ermittelt wurden, und die prozentuale Hemmung wurde mithilfe der folgenden Gleichung berechnet.

Wo; „Ac“ ist die Absorption der Negativkontrolle und „As“ die Absorption der Versuchsprobe.

In diesem Test wurde die Hyphenbildung im gereinigten Stamm von Streptomyces 85E gemäß der mit 54 bezeichneten Methodik beobachtet. Durch die Verteilung von Sporen (Myzelfragmenten) aus einer frischen Streptomyces-Kultur auf sterilisierten Platten mit begrenztem ISP4-Medium wurde ein Bakterienrasen kultiviert. Auf sterilisierte 6-mm-Filterpapierscheiben wurden etwa 5 μl jedes Extrakts (20 mg pro Milliliter Dimethylsulfoxid) gegossen. Die imprägnierten Papierscheiben wurden direkt auf die Platten gelegt, die mit Streptomyces 85E in einem Spitzenverhältnis von 100 µg pro Scheibe beimpft waren. Mit Dimethylsulfoxid und Surfactin injizierte Scheiben wurden entsprechend als negative und positive Kontrollen verwendet. Diese Platten wurden einer dreitägigen Inkubation bei 30 °C ausgesetzt (dies ist die Zeit, die Streptomyces 85E benötigt, um Hyphen zu produzieren), und die Ergebnisse wurden als kahle Hemmzone rund um die Proben- und Kontrollscheiben beurteilt.

Die antidiabetische Wirkung von Probenextrakten wurde mit dem Standard-Amylase-Hemmtest mit geringfügigen Modifikationen bewertet55. In einer 96-Well-Platte wurde ein Reaktionsgemisch bestehend aus 25 µl Amylase (0,14 U/ml), 150 µl Phosphatpuffer (pH 6,8), 40 µl Stärkelösung (2 mg pro Liter in Kaliumphosphatpuffer) und 10 µl Die Probe (4 mg pro Milliliter Dimethylsulfoxid) wurde eine halbe Stunde lang bei 50 °C inkubiert, bevor sie mit 20 µl einer 1-molaren Salzsäurelösung inhibiert wurde. Anschließend wurde die einzelne Vertiefung mit 90 µl Jodlösung (5 mM Jod, 5 mM Kaliumjodid) gefüllt. In der Negativkontrolle waren keine Pflanzenextrakte enthalten, während die Blindprobe ohne Amylase und ohne Pflanzenextrakt hergestellt wurde und beide durch gleiche Mengen des Puffers ersetzt wurden. Als Positivkontrolle wurde 250 μM Acarbose eingesetzt. Nach der Inkubation wurde die Absorption dieser Reaktionsplatte bei 540 nm beurteilt. Die Leistung wurde in Prozent α-Amylase-Hemmung pro Milligramm Trockenextrakt gemessen. Anschließend wurde mit dieser Formel ermittelt:

Dabei ist Ob = Blindwertabsorption, Os = Probenabsorption und On = Negativkontrollabsorption.

Für dieses Papier gelten keine ethischen Überlegungen.

Die experimentelle Forschung an Pflanzen, einschließlich der Sammlung von Pflanzenmaterial, entsprach den relevanten institutionellen, nationalen und internationalen Richtlinien und Gesetzen.

Unzutreffend.

Die vorliegende Studie berichtete über eine einfache und erfolgreiche Synthese von ZnO-Nanopartikeln unter Verwendung von Fagonia cretica-Extrakten. Die resultierenden Nanopartikel wurden mittels UV-Vis-Spektroskopie und Rasterelektronenmikroskopie (REM) charakterisiert. Das UV-sichtbare Spektrum zeigte die charakteristischen Peaks für ZnO-Nanopartikel im Bereich von 350–400 nm. Die SEM-Analyse ergab, dass Nanopartikel ein kugelförmiges Aussehen hatten und die Partikelabmessungen zwischen 65 und 80 nm lagen. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigten, dass der phytochemische Gehalt (Phenole und Flavonoide) von reinem Pflanzenextrakt höher ist als der von synthetisierten Nanopartikeln. Darüber hinaus zeigt die Studie, dass aus F. cretica-Extrakt synthetisierte ZnO-Nanopartikel starke antibakterielle, antimykotische, antioxidative, antitumorale, antidiabetische und zytotoxische Aktivitäten aufweisen. Biokompatible Nanopartikel, die durch den Einsatz von Pflanzen (angereicherte pharmakologische Wirkstoffe) synthetisiert werden, finden vielfältige Anwendungen als Nanomedizin in Pharmazeutika, gezielter Arzneimittelabgabe, Nahrungsmitteln, Kosmetika und der Landwirtschaft und werden somit zu wichtigen Kandidaten in der biomedizinischen Forschung. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse der durchgeführten Studie, dass umweltfreundliche ZnO-NPs, die aus ethnomedizinisch wertvollem F. indica synthetisiert werden, biomedizinisch zur Behandlung von Anomalien im Zusammenhang mit oxidativem Stress, Infektionen und als Antidiabetikum eingesetzt werden könnten. Weitere Studien zur Isolierung von Wirkstoffen dieser Pflanze sind geplant, um neue Medikamente zu entdecken.

Die während der aktuellen Studie generierten und/oder analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

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Die Forscher möchten dem Dekanat für wissenschaftliche Forschung der Qassim-Universität für die Finanzierung der Veröffentlichung dieses Projekts danken.

Diese Forschung erhielt keine spezifischen Zuschüsse von Förderstellen im öffentlichen, kommerziellen oder gemeinnützigen Sektor.

Fachbereich Biowissenschaften (Frauencampus), Fakultät für Grundlagen- und Angewandte Wissenschaften, Internationale Islamische Universität Islamabad, Islamabad, 44000, Pakistan

Bushra Hafeez Kiani & Fizza Ikram

Abteilung für Pharmazie, Fakultät für Biowissenschaften, Quaid-I-Azam-Universität, Islamabad, 45320, Pakistan

Humaira Fatima, Ihsan-ul-Haq und Tofeeq Ur-Rehman

Fachbereich Physik, College of Science, Qassim University, Buraydah, 51452, Saudi-Arabien

Aiyeshah Alhodaib

Abteilung für Biologie, Wissenschaftsabteilung, Dekanat für Bildungsdienste, Qassim-Universität, Buraydah, 51452, Saudi-Arabien

Iffat Naz

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Alle Autoren haben zur Konzeption und Gestaltung der Studie beigetragen. BHK betreute, konzipierte und gestaltete die Studie. Die Materialvorbereitung, Datenerfassung, Analyse und das Schreiben des Manuskripts wurden von BHK, FI, IH, AA, HF, IN und TR durchgeführt. Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen, Korrektur gelesen und genehmigt.

Korrespondenz mit Bushra Hafeez Kiani oder Aiyeshah Alhodaib.

Die Autoren erklären, dass keine konkurrierenden Interessen bestehen. Dieses Manuskript ist ein Original und wurde weder zur möglichen Veröffentlichung bei einer anderen Zeitschrift eingereicht noch wurde es anderswo veröffentlicht.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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Eingegangen: 04. März 2022

Angenommen: 02. Juni 2022

Veröffentlicht: 15. Juni 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-14193-y

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