記事のポイント3行まとめ
- 木材腐朽菌S. communeで環境に優しいZnOナノ粒子を初合成。
- 生成したナノ粒子はキトサンと複合化し、光触媒として抗生物質を分解。
- このグリーン技術は、環境修復への応用とナノ粒子大量生産の道を開く。
| タイトル（原文） | Eco-friendly biosynthesis of ZnO nanoparticles using fungus Schizophyllum commune and their hybrid with chitosan for enhanced UV-A photocatalytic degradation of tetracycline. |
|---|---|
| タイトル（日本語） | 菌類 Schizophyllum commune を用いたZnOナノ粒子の環境調和型生合成と、テトラサイクリンのUV-A光触媒分解能向上を目的としたキトサンとのハイブリッド化 |
| 著者情報 | Dhriti Bragta, Preeti Garg, Savita Chaudhary, Gautam Madhok, Sushma Negi, Sanjay Panwar, Avtar Singh, Rajeev Kumar Department of Chemistry & Centre of Advanced Studies in Chemistry, Panjab University, Chandigarh, 160014, India. Department of Chemistry, School of Science, Navajo Technical University, Crownpoint, NM-87313, United States of America; Department of Chemistry, Sri Guru Teg Bahadur Khalsa College, Anandpur Sahib, Punjab 140118, India. Electronic address: avtar.singh@navajotech.edu. Department of Environment Studies, Panjab University, Chandigarh, 160014, India. Department of Environment Studies, Panjab University, Chandigarh, 160014, India. Electronic address: rajeev@pu.ac.in. School of Basic and Applied Sciences, Maharaja Agrasen University, Barotiwala, Solan-174103, India. |
| ジャーナル等 | Chemosphere 387; 144666 |
| DOI | 10.1016/j.chemosphere.2025.144666 |
| MeSHタグ | |
| 出版日 | 2025/Sep/03 |
| リンク | PubMedページ | Publisherページ |
日本語アブストラクト
本研究は、木材腐朽菌として知られ、優れたリグノセルロース分解能を持つSchizophyllum commune（S. commune）を用いて、酸化亜鉛（ZnO）ナノ粒子の初の生合成を実現する、持続可能で環境に優しいアプローチを紹介する。リグノセルロース分解中に生産されるユニークな酵素機構と代謝産物は、天然の還元・安定化環境を提供するだけでなく、危険な化学物質、高エネルギー投入、複雑な反応条件を必要とせずにZnOナノ粒子の制御合成を容易にする。生合成されたZnOナノ粒子は、抗生物質テトラサイクリン（TC）の分解における光触媒活性を解析するために、キトサンとハイブリッド化（SC@ZnO/Cs）された。詳細な特性評価により、SC@ZnO/Csナノコンポジットの優れた構造安定性、形態、および光触媒活性が実証された。このナノコンポジットは、UV-A照射下で30分以内に95%のTCを分解し、抗生物質で汚染された廃水の処理にグリーンな経路を提供した。生分解性および生体適合性ポリマーであるキトサンの添加は、ナノコンポジットの安定性と再利用性を向上させただけでなく、環境への優しさも促進した。このグリーン戦略は、環境持続可能性の理念に合致するだけでなく、環境修復における幅広い用途に対応する金属酸化物ナノ粒子の、大規模で経済的に実行可能な大量生産への道を開くものである。
英語アブストラクト
The study introduces a sustainable and eco-friendly approach to the first-time biosynthesis of zinc oxide (ZnO) nanoparticles using Schizophyllum commune (S. commune), a wood-rotting fungus that is well known for its superior lignocellulose biodegradation ability. The unique enzymatic machinery and metabolites produced during the lignocellulose breakdown not only provide a natural reducing and stabilizing environment but also facilitate the controlled synthesis of ZnO nanoparticles without the need for hazardous chemicals, high-energy input, or complex reaction conditions. The biosynthesized ZnO nanoparticles were chitosan hybridized (SC@ZnO/Cs) to analyze their photocatalytic activity in degrading the antibiotic tetracycline (TC). Thorough characterization demonstrated the outstanding structural stability, morphology, and photocatalytic activity of the SC@ZnO/Cs nanocomposite, which degraded 95 % TC under UV-A irradiation in 30 min, and thus offered a green route for the treatment of antibiotic-contaminated wastewater. Addition of chitosan, a biodegradable and biocompatible polymer, not only enhanced the stability and reusability of the nanocomposite but also promoted the environmental friendliness. This green strategy not only complies with the tenets of environmental sustainability but also opens doors to the large-scale, economically viable mass production of metal oxide nanoparticles for a broad range of applications in environmental remediation.
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