Síntese de nanopartículas metálicas por microorganismos e suas aplicações biológicas

Abstract

A nanotecnologia é uma ciência que está revolucionando vários aspectos da vida. É uma tecnologia que vem despertando o interesse da indústria especialmente pela síntese biológica rentável e não tóxica para meio ambiente, como a síntese de nanopartículas. Estas nanopartículas podem ser sintetizadas por diferentes métodos químicos, fotoquímicos, físicos ou biológicos. No campo da medicina o alarmante problema da resistência a multidrogas e a dificuldade no tratamento de osteomielite afetam fatores desde econômicos e previdenciários ao psicológico dos enfermos. Logo, este projeto propos biossintetizar nanopartículas de prata por microrganismos e viabilizar suas atividades biológicas para uso de prática clínica. Foram estudadas doze linhagens fúngicas (Absidia cylindrospora UCP 1301, Aspergillus terreus UCP 1276, Aspergillus tamarii Kita UCP 1279, Aspergillus serratalhadensis URM:7866, Aspergillus ochraceus URM 604, Rhizopus arrhizus URM 7651, Rhizopus microsporus URM 7652, Rhizopus spp. SIS V295, Mucor subtillissimus UCP 1262, Rhodotorula glutinis URM 6692) e quatro linhagens bacterianas (Streptomyces sp. DPUA 1542, DPUA 1557, DPUA 1571 e DPUA 1573). O crescimento dos fungos foi realizado no meio de produção MS-2 (Meio de Soja a 2%) . Jáo crescimento dos actinomicetos foi realizado em fermentação submersa no meio de produção MS-2 e o meio ISP-2 (International Streptomyces Project-2 Medium) por 72 horas a 30°C em 120 rpm. A biossíntese foi desenvolvida em solução de prata a 1mM a 30°C em 120 rpm por 72 horas no ambiente isento de luz. Os critérios indicadores de formação de AgNP foram a mudança de coloração da solução e a presença na banda de ressonância plasmônica superficial (RPS) nos comprimentos de onda entre 410-450 nm por espectroscopia ultravioleta-visível (UV-Vis). Dentre as linhagens microbianas estudadas, somente duas linhagens (Streptomyces sp. DPUA 1542 e Streptomyces sp. DPUA 1557) apresentaram capacidade em biossintetizar AgNP. A linhagem DPUA 1542 cultivada no meio ISP-2 realizou biossíntese de AgNP e a banda de RPS apresentou um pico evidente no comprimento 420nm, enquanto a linhagem DPUA 1557 utilizando o meio de produção a farinha de soja como subproduto apresentou uma forte ressonância plasmônica superficial na região próxima ao comprimento 400nm; quanto ao ZETA potencial houve pico único pico de AgNPs a -26,46 mV (Streptomyces sp. DPUA 1557)e -26,9 mV (Streptomyces sp. DPUA 1542). Em relação às atividades antibacterianas, as nanopartículas advindas do Streptomyces sp. DPUA 1557 mostraram significativa ação contra Escherichia coli e Staphylococcus aureus que estão comumente envolvidos em vários tipos de infecções ósseas, indicando seu potencial como um agente antibacteriano eficaz. A citotoxicidade foi avaliada diante de células de Adenocarcinoma Humano da glândula mamária (MDA-MB-231) e Macrófagos (J774A.1); em intervalos de concentração entre 6,2 e 100 mg/mL houve comprometimento na viabilidade celular dos macrófagos. As linhagens bacterianas do gênero Streptomyces estudadas no presente trabalho demonstraram potencial aplicação em indústrias biotecnológicas, porém para essa aplicação serão necessárias pesquisas complementares com as AGNPs para aplicações específicas.