Micossíntese e caracterização de nanopartículas de ouro com potencial antimicrobiano e avaliação de fitotoxicidade

Abstract

Nanopartículas de ouro (AuNPs) biogênicas são consideradas uma alternativa ecológica e promissora no tratamento de água contra bactérias patogênicas. Os fungos filamentosos (Ff) são comumente empregados para a síntese de AuNPs, devido à sua facilidade de cultivo, rápido crescimento e capacidade de sobreviver sob condições extremas. Porém, ainda existe a necessidade em selecionar Ff capazes de sintetizar AuNPs . Diante deste contexto, o presente estudo teve como objetivo avaliar dez linhagens de fungos capazes de biossintetizar AuNPs. Dentre as linhagens selecionadas para o estudo, IBCLP15, IBCLP1212, AQ3A, IPT1011 e IPT1013 formaram AuNPs. As AuNPs obtidas foram codificadas como AuNPsIBCLP15, AuNPs1212, AuNPsIPT1011 e AuNPsIPT1013 e caracterizadas por tamanho e morfologia utilizando as técnicas de espalhamento dinâmico de luz (DLS), potencial zeta (ζ), índice de polidispersidade (PDI) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Os nanomateriais biológicos obtidos apresentaram tamanho médio de 30-100 nm e forma esférica. Apenas AuNPsIPT1011 e AuNPsIPT1013 apresentaram estabilidade ao longo de um mês. A ação antimicrobiana das AuNPsIPT1011 em solução coloidal e imobilizada em alginato de sódio foi avaliada contra as bactérias Gram-negativas Escherichia coli IPT245 e Pseudomonas aeruginosa IPT365. AuNPsIPT1011 demonstrou ação antimicrobiana para ambas as bactérias em concentrações superiores a 50 µg·ml⁻¹. Estudos de fitotoxicidade foram conduzidos com a microalga dulcícola Chlorella fusca. De acordo com os resultados obtidos, após 72h de exposição a viabilidade celular de C. fusca permaneceu acima de 85%. Portanto, concluímos que para se ter resultados relevantes sobre os efeitos antimicrobianos e ecotoxicológicos de AuNPs biogênicas, são ainda necessários estudos complementares associados a completa caracterização dessas nanoestruturas e também o desenvolvimento de uma metodologia robusta e padronizada para estudos antimicrobianos e ecotoxicológicos.

Biogenic gold nanoparticles (AuNPs) are currently considered an ecological and promising alternative in water treatment against pathogenic bacteria. Microorganisms such as filamentous fungi (Ff) are commonly employed for AuNPs synthesis due to their ease of cultivation, fast growth and ability to survive under extreme conditions. However, there is still a need to select Ff capable of synthesizing AuNPs. In this context, the present study aimed to evaluate ten fungal strains capable of biosynthesizing AuNPs. Among the strains selected for the study, IBCLP15, IBCLP1212, AQ3A, IPT1011, and IPT1013 formed AuNPs. The obtained AuNPs were encoded as AuNPsIBCLP15, AuNPs1212, AuNPsIPT1011 and AuNPsIPT1013 and characterized by size and morphology using dynamic light scattering (DLS), zeta potential (ζ), polydispersity index (PDI), and transmission electron microscopy (TEM). The obtained biogenic nanomaterials had an average size of 30-100 nm and spherical shape. Only AuNPsIPT1011 and AuNPsIPT1013 showed stability over one month. The antimicrobial activity of AuNPsIPT1011 in colloidal solution and immobilized in sodium alginate was evaluated against the Gram-negative bacteria Escherichia coli IPT245 and Pseudomonas aeruginosa IPT365. AuNPsIPT1011 demonstrated antimicrobial activity for both bacteria at concentrations above 50 µg·ml⁻¹. Phytotoxicity studies were conducted with the freshwater microalgae Chlorella fusca. According to the results obtained, after 72h of exposure, the cell viability of C. fusca remained above 85%. Therefore, we conclude that further complementary studies associated with the complete characterization of these nanostructures and the development of a robust and standardized methodology for antimicrobial and ecotoxicological studies are still necessary to obtain relevant results on the antimicrobial and ecotoxicological effects of biogenic AuNPs.