Implementação do processo de biossíntese de nanopartículas de prata em reator de leito fixo utilizando biomassa fúngica imobilizada em diferentes suportes
Loading...
Date
Authors
Advisor
Ottoni, Cristiane Angélica 
Coadvisor
Santos, Beatriz Mendes
Graduate program
Undergraduate course
São Vicente - IBCLP - Ciências Biológicas
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Type
Undergraduate thesis
Access right
Acesso aberto
Abstract
Abstract (portuguese)
Nanopartículas (NPs) são estruturas de 1 a 100 nm que possuem propriedades únicas, como alta área superficial e elevada reatividade, sendo amplamente aplicadas em áreas como medicina e energia. Dentre elas, as nanopartículas metálicas, especialmente as de prata (AgNPs), destacam-se por sua ação antimicrobiana, empregadas em fármacos, cosméticos e materiais hospitalares. As rotas usuais de síntese desses materiais, embora eficazes, envolvem altos custos energéticos e o uso de reagentes tóxicos, o que motivou o avanço de métodos de biossíntese mais sustentáveis. A biossíntese utiliza o metabolismo de organismos para converter íons metálicos de um precursor em NPs. Os fungos se destacam pela produção eficiente de enzimas redutoras e fácil cultivo, permitindo uma síntese rápida e sustentável. Apesar do predomínio de processos em batelada, reatores de fluxo contínuo surgem como alternativa mais produtiva e ecológica. Assim, o objetivo deste trabalho foi imobilizar biomassa fúngica em suportes de ácido polilático (PLA) e esponjas de poliuretano (PU) em reator de leito fixo (PBR) para biossíntese contínua de AgNPs. A mudança da coloração do filtrado enzimático para castanho indicou a formação de AgNPs, confirmada pelas análises espectrofotométricas. As amostras com biomassa livre apresentaram picos de absorbância entre 400 e 450 nm, faixa característica das AgNPs, sendo mais evidentes nos preenchimentos de 25%, 50% e 100%, sugerindo maior atividade metabólica e liberação de enzimas. Já a biomassa aderida ao PLA demonstrou baixa síntese, enquanto a aderida ao PU exibiu curvas de absorbância crescentes, evidenciando formação contínua de NPs. A menor quantidade de biomassa observada nos suportes, especialmente no PLA, parece limitar a produção, enquanto a estrutura porosa do PU favorece a imobilização e mantém boa eficiência de síntese, mesmo com menos biomassa. Esses resultados confirmam a influência direta do tipo de suporte na eficiência da biossíntese fúngica de AgNPs, enquanto estudos futuros devem aprofundar a caracterização dessas NPs.
Abstract (english)
Nanoparticles (NPs) are structures ranging from 1 to 100 nm that possess unique properties, such as high surface area and elevated reactivity, and are widely applied in fields such as medicine and energy. Among them, metallic nanoparticles, especially silver nanoparticles (AgNPs), stand out for their antimicrobial activity, being used in pharmaceuticals, cosmetics, and hospital materials. The usual synthesis routes for these materials, although effective, involve high energy costs and the use of toxic reagents, which has motivated the advancement of more sustainable biosynthesis methods. Biosynthesis uses the metabolism of organisms to convert metal ions from a precursor into NPs. Fungi stand out due to their efficient production of reducing enzymes and easy cultivation, allowing rapid and sustainable synthesis. Despite the predominance of batch processes, continuous-flow reactors have emerged as a more productive and eco-friendly alternative. Thus, the aim of this work was to immobilize fungal biomass on polylactic acid (PLA) supports and polyurethane (PU) sponges in packed-bed reactor (PBR) for the continuous biosynthesis of AgNPs. The change in color of the enzymatic filtrate to brown indicated the formation of AgNPs, confirmed by spectrophotometric analyses. Samples with free biomass showed absorbance peaks between 400 and 450 nm, a characteristic range for AgNPs, being more evident in the 25%, 50%, and 100% fillings, suggesting higher metabolic activity and enzyme release. Biomass adhered to PLA, however, showed low synthesis, while that adhered to PU exhibited increasing absorbance curves, indicating continuous nanoparticle formation. The smaller amount of biomass observed on the supports, especially PLA, appears to limit production, whereas the porous structure of PU favors immobilization and maintains good synthesis efficiency even with less biomass. These results confirm the direct influence of the type of support on the efficiency of fungal biosynthesis of AgNPs, while future studies should further deepen the characterization of these NPs.
Description
Keywords
Biotecnologia, Fungos filamentosos, Biossíntese, Nanopartículas, Biorreatores
Language
Portuguese
Citation
RAMOS, Gabriel Komorek de. Implementação do processo de biossíntese de nanopartículas de prata em reator de leito fixo utilizando biomassa fúngica imobilizada em diferentes suportes. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Ciências Biológicas com habilitação em Gerenciamento Costeiro) – Instituto de Biociências do Campus do Litoral Paulista, Universidade Estadual Paulista, São Vicente, 2025.
