The synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) by microorganisms is an area attracting growing interest in nanobiotechnology, due to the applications of these nanoparticles in various products including cosmetics and biosensors, and in the biomedical, clinical, and bioimaging fields as well. Various microorganisms have been found to be able to synthesize AgNPs when silver salts are supplied in the reaction system. The main objectives of this study were to evaluate the efficiency of synthesis of AgNPs by the strain Bacillus methylotrophicus DC3, isolated from the soil of Korean ginseng, a traditionally known oriental medicinal plant in Korea. The AgNPs showed maximum absorbance at 416 nm, when assayed by ultraviolet-visible spectroscopy (UV-vis). The field emission transmission electron micrograph (FE-TEM) results showed that the particles were spherical and 10-30 nm in size. In addition, the product was also characterized by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), which displayed a 3 keV peak corresponding to the silver nanocrystal. Elemental mapping results also confirmed the presence of silver elements in the electron micrograph region. Furthermore, the AgNPs demonstrated antimicrobial activity against various pathogenic microorganisms such as Candida albicans, Salmonella enterica, Escherichia coli, and Vibrio parahaemolyticus, with enhanced antimicrobial activity being exhibited against C. albicans. Therefore, the current study describes the simple, efficient, and green method of synthesis of AgNPs by B. methylotrophicus DC3.

In the present study, we report a green methodology for the synthesis of silver and gold nanoparticles, using the root extract of the herbal medicinal plant Korean red ginseng. The silver and gold nanoparticles were synthesized within 1 h and 10 min respectively. The nanoparticles generated were not aggregated, and remained stable for a long time, which suggests the nature of nanoparticles. The phytochemicals and ginsenosides present in the root extract assist in reducing and stabilizing the synthesized nanoparticles. The red ginseng root extract-generated silver nanoparticles exhibit antimicrobial activity against pathogenic microorganisms including Vibrio parahaemolyticus, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, and Candida albicans. In addition, the silver nanoparticles exhibit biofilm degrading activity against S. aureus and Pseudomonas aeruginosa. Thus, the present study opens up a new possibility of synthesizing silver and gold nanoparticles in a green and rapid manner using Korean red ginseng root extract, and explores their biomedical applications.

The biosynthesis of nanoparticles has received attention because of the development of economic and environmentally friendly technology for the synthesis of nanoparticles. The study develops a convenient method for the green synthesis of silver and gold nanoparticles by utilizing fresh root extract of the four-year old Panax ginseng plant, and evaluated the antimicrobial applications of silver nanoparticles against pathogenic microorganisms. P. ginseng is a well-known herbal medicinal plant, and its active ingredients are mainly ginsenosides. The fresh root of the 4 year old P. ginseng plant has been explored for the synthesis of silver and gold nanoparticles without the use of any additional reducing and capping agents. The reduction of silver nitrate led to the formation of silver nanoparticles within 2 h of reaction at 80°C. The gold nanoparticles were also successfully synthesized by the reduction of auric acid at 80°C, within 5 min of reaction. The biosynthesized gold and silver nanoparticles were characterized by techniques using various instruments, viz. ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis spectroscopy), field emission transmission electron microscopy (FE-TEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX), elemental mapping, and X-ray diffraction (XRD). In addition, the silver nanoparticles have shown antimicrobial potential against Bacillus anthracis, Vibrio parahaemolyticus, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Bacillus cereus.

Gold (FA-AuNps) and silver (FA-AgNps) nanoparticles were synthesized at room temperature by aqueous extract of dried fruits of Amomum villosum, also known as Fructus Amomi (cardamom), in order to confer antioxidant, catalytic, antimicrobial activities and treatment effect against breast cancer cells. Fruit extracts served as both reducing agents and stabilizers in lieu of chemical agents. Ultra-violet visible (UV-Vis) spectroscopy, field emission transmission electron microscopy (FE-TEM), energy-dispersive X-ray (EDX) spectroscopy, elemental mapping, X-ray powder diffraction (XRD), selected area electron diffraction (SAED), dynamic light scattering (DLS) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy were employed to characterize the biosynthesized nanoparticles. Both FA-AuNps and FA-AgNps exhibited free radical scavenging activity against 2,2-diphenyl-1-picrylhydrzyl (DPPH). Additionally, biosynthesized nanoparticles successfully reduced methylene blue, a well-known redox indicator. FA-AgNps showed zones of inhibition against pathogenic Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Finally, the biological activities and cytotoxicity of nanoparticles were subsequently investigated in vitro. FA-AuNps demonstrated a potential cytotoxic agent against breast cancer cells as evaluated by MTT assay. The study highlights a rapid synthesis of FA-AuNps and FA-AgNps by dried Fructus Amomi aqueous extract and evaluates their potential biological applications on medical platforms.

Dendropanax morbifera Léveille is an oriental medicinal plant that is traditionally used in folk medicine and grows in a specific region of South Korea. We aimed to enhance the utilization of D. morbifera medicinal plants for synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) and gold nanoparticles (AuNPs). D. morbifera leaf extract acted as both a reducing and a stabilizing agent that rapidly synthesized Dendropanax AgNPs (D-AgNPs) and Dendropanax AuNPs (D-AuNPs). The D-AgNPs and D-AuNPs were characterized by ultraviolet-visible spectroscopy, energy dispersive X-ray analysis, elemental mapping, field emission transmission electron microscopy, X-ray diffraction, and dynamic light scattering. The characterizations revealed that the D-AgNPs and D-AuNPs were in polygon and hexagon shapes with average sizes of 100-150 nm and 10-20 nm, respectively. The important outcomes were the synthesis of AgNPs and AuNPs within 1 hour and 3 minutes, respectively, avoiding the subsequent processing for removal of any toxic components or for stabilizing the nanoparticles. Additionally, D-AgNPs and D-AuNPs were examined for cytotoxicity in a human keratinocyte cell line and in A549 human lung cancer cell line. The results indicated that D-AgNPs exhibited less cytotoxicity in the human keratinocyte cell line at 100 µg/mL after 48 hours. On the other hand, D-AgNPs showed potent cytotoxicity in the lung cancer cells at the same concentration after 48 hours, whereas D-AuNPs did not exhibit cytotoxicity in both cell lines at the same concentration. However, both D-AgNPs and D-AuNPs at 50 µg/mL enhanced the cytotoxicity of ginsenoside compound K at 25 µM after 48 hours of treatment compared with CK alone. We believe that this rapid green synthesis of D-AgNPs and D-AuNPs is a valuable addition to the applications of D. morbifera medicinal plant. D-AuNPs can be used as carriers for drug delivery and in cancer therapy due to their lack of normal cell cytotoxicity.

The biological synthesis of metal nanoparticles is of great interest in the field of nanotechnology. The present work highlights the extracellular biological synthesis of silver nanoparticles using Pseudomonas deceptionensis DC5. The particles were synthesized in the culture supernatant within 48 h of incubation. Extracellular synthesis of silver nanoparticles in the culture supernatant was confirmed by ultraviolet–visible spectroscopy, which showed the absorption peak at 428 nm, and also under field emission transmission electron microscopy which displayed the spherical shape. In addition, the particles were characterized by X-ray diffraction spectroscopy, which corresponds to the crystalline nature of nanoparticles, and energy-dispersive X-ray analysis which exhibited the intense peak at 3 keV, resembling the silver nanoparticles. Further, the synthesized nanoparticles were examined by elemental mapping which displayed the dominance of the silver element in the synthesized product, and dynamic light scattering which showed the distribution of silver nanoparticles with respect to intensity, volume, and number of particles. Moreover, the silver nanoparticles have been found to be quite active in antimicrobial activity and biofilm inhibition activity against pathogenic microorganisms. Thus, the present work emphasized the prospect of using the P. deceptionensis DC5 to achieve the extracellular synthesis of silver nanoparticles in a facile and environmental manner.

Nanoparticles and nanomaterials are at the prominent edge of the rapidly developing field of nanotechnology. Recently, nanoparticle synthesis using biological resources has been found to be a new area with considerable prospects for development. Biological systems are the masters of ambient condition chemistry and are able to synthesize nanoparticles by utilizing metal salts. In the perspective of the current initiative to develop green technologies for the synthesis of nanoparticles, microorganisms are of considerable interest. Thus, the present study describes a bacterial strain—Weissella oryzae DC6—isolated from mountain ginseng, for the green and facile synthesis of silver nanoparticles. The particles were synthesized effectively without the need for any supplementary modification to maintain stability. The synthesized nanoparticles were evaluated by several instrumental techniques, comprising ultraviolet–visible spectrophotometry, field emission transmission electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, elemental mapping, X-ray diffraction, and dynamic light scattering. In addition, the biosynthesized silver nanoparticles were explored for their antimicrobial activity against clinical pathogens including Vibrio parahaemolyticus, Bacillus cereus, Bacillus anthracis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Candida albicans. Furthermore, the potential of nanoparticles has been observed for biofilm inhibition against Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. Thus, the synthesis of silver nanoparticles by the strain W. oryzae DC6 may serve as a simple, green, cost-effective, consistent, and harmless method to produce antimicrobial silver nanoparticles.