Análise do efeito biológico de nanopartículas de ouro reduzidas com extrato de Punica granatum L. sobre Escherichia coli ATCC 25922

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dc.contributor.advisor1Guimarães, Marco Cesar Cunegundes
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000321460180
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0261991057482057
dc.contributor.authorCesário, Letícia Miranda
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0003-0951-565X
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0322298559859067
dc.contributor.referee1Alves, Wendel Andrade
dc.contributor.referee2Silva, Adriana Madeira Alvares da
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000000280780304
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6445492335035108
dc.date.accessioned2024-05-29T20:55:17Z
dc.date.available2024-05-29T20:55:17Z
dc.date.issued2023-10-06
dc.description.abstractThe rise in antimicrobial resistance has become a critical public health concern, requiring new approaches to face pathogens. Gold nanoparticles (AuNPs) are deemed promising in the fight against pathogenic biofilms due to their unique physicochemical characteristics, which can be tailored for specific purposes. In the present study, we employed the green synthesis of AuNPs, using pomegranate peel extract (Punica granatum L.) as a reducing agent, due to its antioxidant properties and the inherent non-toxicity of the method. For the synthesis of the AuNPs, two techniques were employed: sodium citrate chemical reduction and the green synthesis method using pomegranate extract. The nanoparticles were characterized through spectroscopic and imaging techniques, such as UV-Vis, Raman spectroscopy, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS), Dynamic Light Scattering (DLS), and Transmission Electron Microscopy (TEM). The phenolic compounds present in the extract and in the AuNPs were identified by HighPerformance Liquid Chromatography coupled to mass spectrometry (HPLC-MS). The success of the AuNP synthesis was initially confirmed by the reddish hue of the resulting colloid and the absorbance pattern in the UV-Vis spectra. Spectroscopic analyses showed the presence of various organic compounds in the pomegranate peel, such as amino acids, phenols, ellagic tannins, and gallic and ellagic acid esters, which participate in the stabilization of the AuNPs. The gold concentration in the nanoparticles was 42.70 μg/mL, while the concentration of pomegranate extract present in the nanoparticles was 380 μg/mL. The AuNPs exhibited a hydrodynamic size in the range of 68.80 nm and a zeta potential of -16.4 mV, indicating stability in aqueous solution. The EC50 value obtained through the DPPH assay proved that the pomegranate extract has high antioxidant activity, greater than that of the Trolox standard. The evaluation of antimicrobial activity was carried out on the Escherichia coli ATCC 25922 strain. The highest concentration of gold nanoparticles with pomegranate extract (170.8 μg/mL) exhibited antimicrobial effect, which, although minimal, caused deformations in the bacterial membrane. In conclusion, the study describes an eco-friendly synthesis of gold nanoparticles using pomegranate extract, which exhibited high antioxidant potential. Although the AuNPs showed limited antimicrobial properties, they emerge as promising candidates for biomedical and nanotechnological applications, requiring additional studies to enhance their potential as antibacterial agents.
dc.description.resumoO aumento da resistência antimicrobiana tornou-se uma preocupação de saúde pública crítica, necessitando de novas abordagens para o combate a patógenos. As nanopartículas de ouro (AuNPs) são apontadas como promissoras na luta contra biofilmes patogênicos devido às suas características físico-químicas únicas, que podem ser ajustadas para propósitos específicos. No presente estudo, empregamos a síntese verde de AuNPs, utilizando o extrato da casca da romã (Punica granatum L.) como agente redutor, devido às suas propriedades antioxidantes e à não-toxicidade inerente ao método. Para a síntese das AuNPs, foram empregadas duas técnicas: redução química por citrato de sódio e o método de síntese verde utilizando o extrato de romã. As nanopartículas foram caracterizadas através de técnicas espectroscópicas e de imagem, como UV-vis, espectrometria Raman, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), Espectrometria de Massas com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS), Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). Os compostos fenólicos presentes no extrato e nas AuNPs foram identificados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada à espectrometria de massas (CLAE-EM). O sucesso da síntese das AuNPs foi inicialmente confirmado pela coloração avermelhada do coloide resultante e pelo padrão de absorbância nos espectros UV-Vis. As análises espectroscópicas mostraram a presença de diversos compostos orgânicos na casca da romã, como aminoácidos, fenóis, taninos elágicos e ésteres de ácido gálico e elágico, que participam na estabilização das AuNPs. A concentração de ouro nas nanopartículas foi de 42,70 μg/mL, enquanto a concentração de extrato de romã presente nas nanopartículas foi de 380 μg/mL. As AuNPs exibiram tamanho hidrodinâmico na faixa de 68,80 nm e um potencial zeta de -16,4 mV, indicando estabilidade em solução aquosa. O valor do EC50 obtido através do ensaio de DPPH provou que o extrato de romã possui alta atividade antioxidante, maior do que a do padrão Trolox. A avaliação da atividade antimicrobiana foi realizada na cepa de Escherichia coli ATCC 25922. A maior concentração de nanopartículas de ouro com extrato de romã (170,8 μg/mL) exibiu efeito antimicrobiano, que, embora ínfimo, causou deformações na membrana bacteriana. Em conclusão, o estudo descreve uma síntese eco-friendly de nanopartículas de ouro utilizando extrato de romã, que exibiram um elevado potencial antioxidante. Embora as AuNPs tenham mostrado propriedades antimicrobianas limitadas, elas surgem como candidatas promissoras para aplicações biomédicas e nanotecnológicas, exigindo estudos adicionais para aprimorar seu potencial como agentes antibacterianos.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/12445
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Biotecnologia
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.rightsopen access
dc.subjectResistência antimicrobiana
dc.subjectNanopartículas de ouro
dc.subjectSíntese verde
dc.subjectExtrato de Romã
dc.subjectAtividade antioxidante
dc.subject.cnpqBiotecnologia
dc.titleAnálise do efeito biológico de nanopartículas de ouro reduzidas com extrato de Punica granatum L. sobre Escherichia coli ATCC 25922
dc.typemasterThesis
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