Uso de resíduo da indústria de citrus no preparo de nanopartículas de prata para utilização na formação de biopolímero multicomponente ativo

Abstract

A celulose bacteriana (CB) tornou-se atrativa para o mercado devido às suas propriedades químicas únicas, como alta cristalinidade e biocompatibilidade. Sua obtenção vem da fermentação de bebidas feitas por culturas simbióticas de bactérias presentes que chamamos de scoby. A implementação de nanopartículas de prata (AgNPs) em CB nos permite aplicar este material em diversas áreas. Devido à propriedade antibacteriana das AgNPs, há um grande interesse em diversos setores, principalmente na área biomédica com tratamento de queimaduras e prevenção de infecções. O trabalho tem como principal objetivo sintetizar nanopartículas de prata por síntese verde utilizando o extrato vegetal da casca de Citrus sinensis (Laranja), e incorpora-las na superfície polimérica natural (CB). Após a produção e estabilização das AgNPs sob as condições de pH 9 em temperatura de 30ºC, foram feitas caracterizações físico-químicas dessas nanoestruturas. Os resultados de DLS exibiram um tamanho médio de 56,1± 2,1 nm, com PDI de 0,410 e potencial zeta de -50,9mV. Isso sugere que as AgNPs produzidas são estáveis e com populações de tamanhos moderadamente homogéneo. A incorporação foi feita através do processo de imersão da CB na dispersão coloidal. Em seguida foi feito imagens de MEV para verificar a mudança na estrutura após a incorporação das AgNPs. Para atestar uma possível incorporação foi feito analise de EDS da membrana, onde indicou a presença de prata na região avaliada. As amostras de AgNPs-CB obteveram resultados significativos em dois grupos de bactérias: E. coli (Gram-negativa) e S. aureus (Gram-positiva), mostrando-se aplicáveis como amostras com potencial antimicrobiana.

Bacterial cellulose (BC) has become attractive to the market due to its unique chemical properties, such as high crystallinity and biocompatibility. It is obtained from the fermentation of beverages made by symbiotic cultures of present bacteria, which we call scoby. The implementation of silver nanoparticles (AgNPs) in BC allows us to apply this material in several areas. Due to the antibacterial property of AgNPs, there is great interest in several sectors, mainly in the biomedical field for burn treatment and infection prevention. The main objective of the work is to synthesize silver nanoparticles through green synthesis using the plant extract from the peel of Citrus sinensis (Orange) and incorporate them into the natural polymeric surface (BC). After the production and stabilization of AgNPs, under conditions of pH 9 at a temperature of 30ºC, characterization analyses of these nanostructures were carried out. DLS results exhibit an average size of 56.1± 2.1 nm, with a PDI of 0.410 and a zeta potential of -50.9 mV. This suggests that the AgNPs produced are stable and have a moderately homogeneous size distribution. The incorporation was done through the BC immersion process in the colloidal dispersion. Next, SEM images were taken to verify the change in structure after the incorporation of AgNPs. To confirm incorporation, EDS analysis of the membrane was carried out, where the presence of silver was confirmed. The AgNPs-CB samples obtained significant results on two groups of bacteria: E. coli (Gram-negative) and S. aureus (Gram-positive), proving to be applicable as potential antimicrobial samples.