Biogenic silver nanoparticles obtention from Aspergillus terreus fungi

Abstract

A nanotecnologia é uma disciplina em rápido crescimento que se concentra no estudo da matéria em escala nanométrica e no desenvolvimento de materiais com propriedades novas e aprimoradas. De acordo com a Organização Internacional de Padronização (ISO), as nanopartículas de prata (AgNPs) são definidas como partículas sólidas de prata coloidal com uma faixa de tamanho de 1 a 100 nm. Esses materiais apresentam propriedades funcionais exclusivas, levando a diversas aplicações nas áreas de medicina, catálise, sensores ópticos e são fortes bactericidas. Existem diferentes métodos para a síntese de nanopartículas metálicas. As nanopartículas de prata (AgNPs) tornaram-se o foco das pesquisas devido à sua ampla gama de aplicações. Algumas pesquisas usaram sistemas biológicos para a síntese de nanopartículas como alternativa aos métodos químicos e físicos, pois alguns microrganismos produzem materiais inorgânicos intra ou extracelularmente. Há algumas vantagens que a síntese por métodos biológicos oferece em relação a outros métodos, incluindo o fato de ser um processo simples, limpo, eficiente e de baixo custo; as nanopartículas sintetizadas por esses métodos geralmente apresentam biocompatibilidade e biodegradabilidade. Na síntese de AgNPs, os fungos filamentosos são preferidos às bactérias por serem facilmente manipulados. Neste estudo, o Aspergillus terreus demonstrou sua capacidade extracelular de biossintetizar AgNPs. Para isso, esse fungo foi inoculado em YES médium. Eles foram mantidos em uma estufa de cultura por 7 dias a 28°C. Em seguida, a biomassa foi filtrada. Para a síntese de AgNPs, 1mL de uma solução de AgNO3 100mM foi adicionado a 99mL do filtrado fúngico com uma concentração final de 1mM, e foi agitado a 80 rpm e 30°C por 6 dias, com amostragem a cada 24 horas. As amostras foram analisadas por espectrofotometria UV-visível (300-600nm). Foi observada uma banda plasmônica com um máximo de absorbância em 406 nm, com uma amplitude entre 400-430 nm, confirmando a obtenção de nanopartículas de prata e o poder redutor das enzimas extracelulares produzidas pela biomassa fúngica. Esses resultados mostram que esse método de síntese por "química verde" é confiável e econômico, promissor em comparação com outros métodos, como os métodos físicos e químicos convencionais.

La nanotecnología es una disciplina en rápido crecimiento centrada en el estudio de la materia a escala nanométrica y el desarrollo de materiales con propiedades nuevas y mejoradas. Según la Organización Internacional de Normalización (ISO), las nanopartículas de plata (AgNPs) se definen como partículas sólidas de plata coloidal con un tamaño comprendido entre 1 y 100 nm. Estos materiales presentan propiedades funcionales únicas, lo que da lugar a diversas aplicaciones en los ámbitos de la medicina, la catálisis, los sensores ópticos y son potentes bactericidas. Existen diferentes métodos para la síntesis de nanopartículas metálicas. Las nanopartículas de plata (AgNPs) se han convertido en el centro de la investigación debido a su amplia gama de aplicaciones. Algunas investigaciones han utilizado sistemas biológicos para la síntesis de nanopartículas como alternativa a los métodos químicos y físicos, ya que algunos microorganismos producen materiales inorgánicos intra o extracelularmente. La síntesis por métodos biológicos ofrece algunas ventajas sobre otros métodos, entre ellas que se trata de un proceso sencillo, limpio, eficiente y de bajo coste; las nanopartículas sintetizadas por estos métodos suelen mostrar biocompatibilidad y biodegradabilidad. En la síntesis de AgNPs, se prefieren los hongos filamentosos a las bacterias debido a que son fácilmente manipulables. En este estudio, Aspergillus terreus demostró su capacidad extracelular para biosintetizar AgNPs. Para ello, se inoculó este hongo en YES médium. Se mantuvieron en una estufa de cultivo durante 7 días a 28°C. Después se filtró la biomasa. Para la síntesis de AgNPs, se agregó 1mL de una solución de AgNO3 100mM a 99mL del filtrado del hongo con una concentración final de 1mM, y se agitó a 80 rpm y 30°C durante 6 días, muestreando cada 24hs. Las muestras se analizaron por espectrofotometría UV-visible (300-600nm). Se observó una banda plasmónica con un máximo de absorbancia a 406 nm, con una amplitud entre 400-430 nm, confirmando la obtención de nanopartículas de plata y el poder reductor de las enzimas extracelulares producidas por la biomasa fúngica. Estos resultados demuestran que este método de síntesis por "química verde" es fiable y económico, prometedor en comparación con otros métodos como los físicos y químicos convencionales.

Nanotechnology is a rapidly growing discipline focused on the study of matter at the nanometer scale and the development of materials with new and improved properties. According to the International Organization for Standardization (ISO), silver nanoparticles (AgNPs) are defined as solid colloidal silver particles with a size range from 1 to 100 nm. These materials exhibit unique functional properties, leading to diverse applications in the areas of medicine, catalysis, optical sensors, and are strong bactericides. There are different methods for the synthesis of metallic nanoparticles. Silver nanoparticles (AgNPs) have become the focus of research due to their wide range of applications. Some research has used biological systems for the synthesis of nanoparticles as an alternative to chemical and physical methods, because some microorganisms produce inorganic materials intra or extracellularly. There are some advantages that synthesis by biological methods offers over other methods, including the fact that it is a simple, clean, efficient and lowcost process; nanoparticles synthesized by these methods usually show biocompatibility and biodegradability. In AgNPs synthesis, filamentous fungi are preferred over bacteria due to they are easily manipulated. In this study, Aspergillus terreus showed its extracellular ability to biosynthesize AgNPs. For this purpose, this fungus was inoculated in YES médium. They were kept in a culture oven for 7 days at 28°C. Then the biomass was filtered. For the synthesis of AgNPs, 1mL of a 100mM AgNO3 solution was added to 99mL of the fungal filtrate with a final concentration of 1mM, and it was agitated at 80 rpm and 30°C for 6 days, sampling every 24hs. Samples were analyzed by UV-visible spectrophotometry (300-600nm). A plasmon band with an absorbance maximum at 406 nm was observed, with an amplitude between 400-430 nm, confirming the obtaining of silver nanoparticles and the reducing power of the extracelular enzymes produced by fungal biomass. These results show that this method of synthesis by "green chemistry" is reliable and economical, promising compared to other methods such as conventional physical and chemical methods.