Nanopartículas de prata contendo xilanas: síntese, caracterização e avaliação do seu efeito imunomodulador e antibacteriano
In recent decades, the increase in bacterial resistance to new treatments has led to a series of attempts against a search for these microorganisms. Within this context, significant progress has been achieved in the development of drugs based on nanotechnology to combat/attenuate bacterial resist...
Kaydedildi:
| Yazar: | |
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| Diğer Yazarlar: | |
| Materyal Türü: | doctoralThesis |
| Dil: | pt_BR |
| Baskı/Yayın Bilgisi: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
|
| Konular: | |
| Online Erişim: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48594 |
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Repositório Institucional |
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RI - UFRN |
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Sabugo de milho Síntese verde Resistência bacteriana Nanotecnologia |
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Sabugo de milho Síntese verde Resistência bacteriana Nanotecnologia Viana, Rony Lucas da Silva Nanopartículas de prata contendo xilanas: síntese, caracterização e avaliação do seu efeito imunomodulador e antibacteriano |
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In recent decades, the increase in bacterial resistance to new treatments has led to a
series of attempts against a search for these microorganisms. Within this context,
significant progress has been achieved in the development of drugs based on
nanotechnology to combat/attenuate bacterial resistance. And among the
nanoparticles, the silver ones (NANO) are pointed out as an option in this sense,
including already being applied in several uses, such as in the textile industry.
However, their use in different clinics has a smaller dimension, and this has medical
combined with the development of NANO, which encourages, in addition to silver,
organic molecules in its unit, as this can enhance or give new applicability to NANO.
This includes using environmentally friendly methods (green synthesis) for a NANO
synthesis. Polysaccharides are one of the organic molecules that have been used for
this purpose. Xylan is a hemicellulose found in different vegetables and therefore very
abundant in nature. However, there are less than a dozen papers on NANO containing
xylans, and none have evaluated its antimicrobial effect. Therefore, in this Thesis six
xylan-rich fractions (FE's) from corn cob (Zea mays) were characterized (sugar,
protein, and compound phenolics), and used for a green synthesis of NANO. The
NANO were characterized by UV-visible spectroscopy, scanning electron microscopy,
dynamic light scattering, energy scattering spectroscopy and infrared spectroscopy. All
NANO (NANO EBX; NANO E0.3; NANO E0.4; NANO E0.8; NANO E1.4 and NANO
E2.2) were essentially composed of silver and medium xylan, presented round shape,
size ranging from 105.0 to 79.7 nm and stability of 24 months. These nano were not
cytotoxic against fibroblasts (3T3) and macrophages (RAW). In addition, they promote
the reduction of production of nitric oxide (NO) macrophages activated in bacterial
lipopolyssaide. The different NANOs, synthesized here, also showed antibacterial
activity. All were effective against experimental Gram-negative bacteria (Escherichia
coli – E. coli; Klebsiella pneumoniae carbapenemase-producing – KPPC) with
emphasis on NANO EBX and NANO E1.4 which contain a minimum inhibitory
concentration (MIC) of 62.5 µg/mL against E. coli. For KPPC, NANO EBX; NANO E0.4;
NANO E1.4 and NANO E2.2 stand out, which presented MIC of 250 µg/mL. The data
presented here show the biotechnological potential of different s xylans in the form of
nanoparticles and future tests, including in vivo, should be performed to confirm the
antibacterial potential of the different NANO synthesized with EBX and FE's. |
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Rocha, Hugo Alexandre de Oliveira |
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ri-123456789-485942022-07-19T23:27:39Z Nanopartículas de prata contendo xilanas: síntese, caracterização e avaliação do seu efeito imunomodulador e antibacteriano Silver nanoparticles containing xylans: synthesis, characterization and evaluation of their immunomodulatory and antibacterial effect Viana, Rony Lucas da Silva Rocha, Hugo Alexandre de Oliveira http://lattes.cnpq.br/2739053256443663 https://orcid.org/0000-0003-2252-1221 http://lattes.cnpq.br/4651814546820796 Alves, Monique Gabriela das Chagas Faustino https://orcid.org/0000-0002-9122-1073 http://lattes.cnpq.br/9570307530482830 Melo, Karoline Rachel Teodosio de Silveira, Raniere Fagundes de Melo Medeiros, Valquiria Pereira de Sabugo de milho Síntese verde Resistência bacteriana Nanotecnologia In recent decades, the increase in bacterial resistance to new treatments has led to a series of attempts against a search for these microorganisms. Within this context, significant progress has been achieved in the development of drugs based on nanotechnology to combat/attenuate bacterial resistance. And among the nanoparticles, the silver ones (NANO) are pointed out as an option in this sense, including already being applied in several uses, such as in the textile industry. However, their use in different clinics has a smaller dimension, and this has medical combined with the development of NANO, which encourages, in addition to silver, organic molecules in its unit, as this can enhance or give new applicability to NANO. This includes using environmentally friendly methods (green synthesis) for a NANO synthesis. Polysaccharides are one of the organic molecules that have been used for this purpose. Xylan is a hemicellulose found in different vegetables and therefore very abundant in nature. However, there are less than a dozen papers on NANO containing xylans, and none have evaluated its antimicrobial effect. Therefore, in this Thesis six xylan-rich fractions (FE's) from corn cob (Zea mays) were characterized (sugar, protein, and compound phenolics), and used for a green synthesis of NANO. The NANO were characterized by UV-visible spectroscopy, scanning electron microscopy, dynamic light scattering, energy scattering spectroscopy and infrared spectroscopy. All NANO (NANO EBX; NANO E0.3; NANO E0.4; NANO E0.8; NANO E1.4 and NANO E2.2) were essentially composed of silver and medium xylan, presented round shape, size ranging from 105.0 to 79.7 nm and stability of 24 months. These nano were not cytotoxic against fibroblasts (3T3) and macrophages (RAW). In addition, they promote the reduction of production of nitric oxide (NO) macrophages activated in bacterial lipopolyssaide. The different NANOs, synthesized here, also showed antibacterial activity. All were effective against experimental Gram-negative bacteria (Escherichia coli – E. coli; Klebsiella pneumoniae carbapenemase-producing – KPPC) with emphasis on NANO EBX and NANO E1.4 which contain a minimum inhibitory concentration (MIC) of 62.5 µg/mL against E. coli. For KPPC, NANO EBX; NANO E0.4; NANO E1.4 and NANO E2.2 stand out, which presented MIC of 250 µg/mL. The data presented here show the biotechnological potential of different s xylans in the form of nanoparticles and future tests, including in vivo, should be performed to confirm the antibacterial potential of the different NANO synthesized with EBX and FE's. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Nas últimas décadas o aumento da resistência bacteriana aos tratamentos convencionais fez com que houvesse uma busca incessante para novas alternativas de tratamento contra enfermidades causadas por esses microrganismos. Dentro desse contexto, progressos significativos foram alcançados no desenvolvimento de medicamentos baseados em nanotecnologia, a fim de combater/atenuar a resistência bacteriana. As nanopartículas, constituídas de prata (NANO) são apontadas como uma opção promissora nesse sentido, inclusive já vem sendo aplicadas em diferentes usos. Porém, seu uso na clínica médica tem uma menor dimensão, e isso vem impulsionando desenvolvimento de diferentes NANO mistas, que contêm, além da prata, uma porção orgânica na sua constituição, já que essa pode potencializar ou fornecer novas aplicabilidades as NANO. Isto vem estimulando, inclusive, a utilização de técnicas menos agressivas ao meio ambiente (síntese verde) para a síntese de NANO e os polissacarídeos são uma das moléculas orgânicas utilizadas com esse propósito. Xilana é uma hemi-celulose encontrada em diferentes vegetais e, por isso, muito abundante na natureza. Porém, há menos de uma dezena de trabalhos com NANO contendo xilanas, e nenhum avaliou seu efeito antimicrobiano. Diante deste cenário, neste trabalho foram sintetizadas NANO com diferentes xilanas extraídas do sabugo do milho (Zea mays). Para tal, a farinha do sabugo do milho solubilizado em NaOH 1,8M, foi submetido a ondas de ultrassom para se obter um extrato bruto rico em xilana (EBX), que posteriormente foi fracionado com adição de volumes crescentes de etanol PA. Foram obtidas seis frações etanólicas (FE’s), que após caracterização (teor de açúcar, proteínas, compostos fenólicos e composição monossacarídica), foram utilizadas para síntese verde de NANO (NANO EBX; NANO E0,3; NANO E0,4; NANO E0,8; NANO E1,4 e NANO E2,2). As NANO foram caraterizadas por espectroscopia UV-visível, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia por dispersão de energia, dispersão de luz dinâmica e espectroscopia de infravermelho. Todas as NANO foram compostas essencialmente de prata e xilanas, apresentaram formato arredondado, tamanho médio entre 79,7 e 105,0 nm e estabilidade de 24 meses. Estas NANO não foram citotóxicas frente a fibroblastos (3T3) e macrófagos (RAW). Além disso, promoveram a redução da produção de óxido nítrico (ON) em macrófagos ativados por lipopolissacarídeo bacteriano. As diferentes NANO, aqui sintetizadas, também apresentaram atividade antibacteriana contra bactérias Gram-negativas (Escherichia coli – E. coli; Klebsiella pneumoniae produtora de carbapenemase – KPPC) com destaques para NANO EBX e NANO E1,4 que apresentaram concentração inibitória mínima (CIM) de 62,5 µg/mL frente a E. coli. Já para KPPC destaca-se NANO EBX, NANO E0,4; NANO E1,4 e NANO E2,2 que apresentaram o CIM de 250 µg/mL. Os dados aqui apresentados mostram o potencial biotecnológico das diferentes xilanas sob forma de nanopartícula com ação antibacteriana e imunomoduladora na produção de ON, futuros ensaios inclusive in vivo devem ser feitos para confirmar o potencial antibacteriano das diferentes NANO sintetizadas com EBX e as FE’s. 2022-07-19T23:27:03Z 2022-07-19T23:27:03Z 2022-05-06 doctoralThesis VIANA, Rony Lucas da Silva. Nanopartículas de prata contendo xilanas: síntese, caracterização e avaliação do seu efeito imunomodulador e antibacteriano. 2022. 114f. Tese (Doutorado em Bioquímica e Biologia Molecular) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48594 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULAR |