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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5006
Tipo do documento: Tese
Título: Nanopartículas de prata com efeito medicinal biologicamente sintetizadas por actinomicetos de um fragmento de floresta tropical
Autor: Marinho, Nélly Mara Vinhote 
Primeiro orientador: Teixeira, Maria Francisca Simas
Primeiro membro da banca: Ebinuma, Valéria de Carvalho Santos
Segundo membro da banca: Palheta, Rosana Antunes
Terceiro membro da banca: Cruz Filho, Raimundo Felipe da
Quarto membro da banca: Chaar, Jamal da Silva
Resumo: A Nanotecnologia é uma ciência de sistemas de tamanho nano, compreendida em uma escala de 10-9 m, que propõe criar uma nova organização estrutural capaz de apresentar comportamentos e propriedades diferentes dos materiais atualmente conhecidos e disponibilizados. Por meio da integração com a biotecnologia, o termo “nanobiotecnologia” pode ser empregado para definir o uso de micro-organismos em estudos voltados as indústrias médica, farmacêutica, cosmética, dentre outras. Em virtude do seu potencial biotecnológico por sintetizarem compostos antibacterianos, antifúngicos, antitumorais, antiparasitários, além de outras subtâncias de interesse industrial, as bactérias filamentosas (actinomicetos) apresentam potencial para o desenvolvimento de medicamentos por meio da síntese biológica de Nanopartículas de Prata (AgNPs). Este estudo teve como objetivo avaliar o potencial de síntese de AgNPs com atividade antimicrobiana sobre bactérias patogênicas e fungos oportunistas, utilizando como fonte biomoléculas de espécies de actinomicetos. Dez amostras de actinobactérias foram selecionadas do acervo da Coleção de Cultura-DPUA e foram subcultivados e autenticados em ISP-2A (extrato de levedura-extrato de malte, agar), com base nas características morfológicas. A identificação em nível de espécie foi realizada pela técnica da PCR (Reação em Cadeia da Polimerase). Para síntese biogênica de AgNPs, os actinomicetos foram submetidos a fermentação submersa. O extrato bruto recuperado e as nanopartículas biossintetizadas foram utilizados na determinação da atividade antimicrobiana pelo método de difusão em ágar. As AgNPs que apresentaram ação antagônica significativa foram utilizadas para determinação do MIC (Concentração Inibitória Mínima), Citotoxicidade e caracterizadas por diferentes técnicas, como: espectroscopia de UV-Vis, DLS (Espalhamento Dinâmico de Luz), DRX (Difratometria de Raios X), FTIR (Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier), ICP-OES (Espectroscopia Óptica de Emissão por Plasma Indutivamente Acoplado) e TEM (Microscopia Eletrônica de Transmissão). Dos actinomicetos avaliados, 100% expressaram as características morfológicas viáveis de Streptomyces. Pelo teste da PCR foram identificadas as seguintes espécies, Streptomyces parvulus (40%), Streptomyces bullii (10%), Streptomyces seoulensis (10%), Streptomyces owasiensis (10%), Streptomyces malasyensis (20%), Streptomyces lavendulae (10%). Pelo método bloco de gelose a atividade antimicrobiana foi confirmada e, 80% das bactérias inibiram S. aureus; 30% M. smegmatis e 40% as Candidas (albicans, atlantica e valderwaltii). Apenas 10% dos actinomicetos inibiram o crescimento de E. coli. Quando testado o extrato bruto frente aos micro-organismos teste, 50% das amostras inibiram S. aureus; 30% M. smegmatis e 20% mostrou-se eficiente contra C. albicans, C. atlantica e C. valderwaltii. Nestes testes o diâmetro do halo variou, em média, de 12 e 29 mm. Já para as AgNPs, 100% inibiram o crescimento de S. aureus e E. coli, com halos variando de 12 a 34 mm. Dados que indicam o amplo espectro destes compostos bioativos. As AgNPs de Streptomyces DPUA 1549, Streptomyces DPUA 1747 e Streptomyces DPUA 1748 apresentaram ação antagônica de maior eficiência. As AgNPs promissoras apresentaram forma esférica e tamanhos variando entre 1-40 nm. Contudo, nanopartículas produzidas por Streptomyces sp. DPUA 1549 foram as mais eficientes, apresentando MIC frente a S. aureus, em baixas concentrações (1,95 μM). Por meio das imagens visualizadas em AFM foi possível observar os danos estruturais da membrana celular de S. aureus. Nos testes de toxicidade, as AgNPs reduziram a proliferação de células NIH-3T3. Além disso, a atividade citotóxica deste nanomaterial é dependente do tempo. Estas evidências científicas demonstram a potencial aplicação de nanopartículas biossintetizadas por Streptomyces sp. DPUA 1549 na elaboração de produtos para utilização nas indústrias médicas, cosméticas e farmacêuticas
Abstract: Nanotechnology is a science of nano-sized systems, comprised in a range of 10-9 m, which proposes to create a new organizational structure able to show different behaviors and properties of materials currently known and available. Through integration with biotechnology, the term "nanobiotechnology" may be used to define the use of microorganisms in studies concerning medical, pharmaceutical and cosmetics industries, among others. By virtue of their biotechnological potential for synthesizing antibacterial compounds, antifungal, antitumor, and antiparasitic compounds, beyond other substances of industrial interest, filamentous bacteria (actinomycetes) has potential for the development of drugs through biological synthesis of silver nanoparticles (AgNPS). This study aimed to evaluate the potential of AgNPs synthesis with antimicrobial activity against pathogenic bacteria and opportunistic fungi using as source of biomolecules species of actinomycetes. Ten samples of actinomycetes were selected from the collection Collection of Culture-DPUA and were subcultured and authenticated in ISP-2A (malt extract-yeast extract agar), based on morphological characteristics. The identification at the species level was performed by the technique of PCR (Polymerase Chain Reaction). For biogenic synthesis AgNPs, actinomycetes underwent submerged fermentation. The recovered crude extract and biosynthesized nanoparticles were used to determine the antimicrobial activity by agar diffusion method. The AgNPs that showed significant antagonistic action have been used to determine the MIC (Minimum Inhibitory Concentration), Cytotoxicity and characterized by different techniques, such as UV-Vis, DLS (Dynamic Light Scattering), XRD (diffraction X-ray) FTIR (Infrared Spectroscopy Fourier Transform), ICP-OES (Optical Emission Spectroscopy by Inductively Coupled Plasma) and TEM (Transmission Electron Microscopy). From these actinomycetes, 100% viable expressed morphological characteristics of Streptomyces. For the test of PCR the following species were identified Streptomyces parvulus (40%), Streptomyces bullii (10%), Streptomyces seoulensis (10%), Streptomyces owasiensis (10%), Streptomyces malasyensis (20%), Streptomyces lavendulae (10%). By the method agar block antimicrobial activity was confirmed and 80% of the bacteria inhibited S. aureus; 30% M. smegmatis and 40% the Candidas (albicans, atlantica and valderwaltii). Only 10% of actinomycetes inhibited the growth of E. coli. When tested across the crude extract to microorganisms test, 50% of the samples inhibited S. aureus; 30% M. smegmatis and 20% proved to be effective against C. albicans, C. atlantica and C. valderwaltii. In these tests the halo diameters varied on average 12 to 29 mm. As for the AgNPs, 100% inhibited the growth of S. aureus and E. coli with halos ranging from 12 to 34 mm. Data indicating the broad spectrum of these bioactive compounds. The AgNPs Streptomyces DPUA 1549, Streptomyces DPUA 1747 and Streptomyces DPUA 1748 showed antagonistic action for greater efficiency. Promising AgNPs showed spherical shape and sizes ranging from 1-40 nm. However, nanoparticles produced by Streptomyces sp. DPUA 1549 were the most efficient with MIC against S. aureus at low concentrations (1.95 μM). Through the images displayed in AFM was observed structural damage on cell membrane of S. aureus. In toxicity tests the AgNPs reduced the proliferation of NIH-3T3 cells. In addition, the cytotoxic activity of this nanomaterial is time dependent. These scientific evidences show the potential application of nanoparticles biosinthesyzed by Streptomyces DPUA 1549 on preparation of products for use in medical, cosmetic and pharmaceutical industries
Palavras-chave: Bactérias Filamentosas
Nanobiotecnologia
Antimicrobianos
Filamentous bacteria
Nanobiotechnolgy
Antimicrobials
Área(s) do CNPq: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Amazonas
Sigla da instituição: UFAM
Departamento: Instituto de Ciências Biológicas
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
Citação: MARINHO, Nélly Mara Vinhote. Nanopartículas de prata com efeito medicinal biologicamente sintetizadas por actinomicetos de um fragmento de floresta tropical. 2015. 130 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2015.
Tipo de acesso: Acesso Embargado
URI: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5006
Data de defesa: 19-Nov-2015
Appears in Collections:Doutorado em Biotecnologia

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