Síntese, caracterização e ação antimicrobiana de nanopartículas de prata - Fernandes, Patrícia érica (2014)
Nanopartículas de prata (Ag-NPs) têm sido amplamente incorporadas em diversos produtos como têxteis, utensílios domésticos, produtos médicos, produtos de higiene pessoal e embalagens de alimentos, devido a sua conhecida atividade antimicrobiana e seu amplo espectro de ação. O efeito antimicrobiano das Ag-NPs é bem estabelecido, no entanto, seu mecanismo de ação antimicrobiana não está totalmente esclarecido. Além disso, é importante compreender melhor o efeito das Ag-NPs na adesão microbiana. Os objetivos desta pesquisa foram: 1) determinar o efeito antimicrobiano e os prováveis mecanismos de ação das Ag-NPs e dos íons Ag+, provenientes do nitrato de prata (AgNO3), sobre espécies de bactérias gram-positivas e gram-negativas, 2) determinar o efeito de concentrações subinibitórias de Ag-NPs e de íons Ag+ na adesão microbiana, 3) caracterizar a cinética de inativação de células planctônicas de Pseudomonas aeruginosa tratadas com Ag-NPs e com íons Ag+ sob diferentes condições. As Ag-NPs foram sintetizadas com citrato de sódio (Ag-NPC) ou borohidreto de sódio (Ag-NPB) como agentes redutores e revestidas com polivinilpirrolidona ou carboximetilcelulose. A caracterização das Ag-NPs foi feita por espectroscopia na região do ultravioleta e visível, espalhamento dinâmico de luz (DLS), potencial zeta (δ), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e absorção atômica. Ambas Ag-NPs apresentaram ressonância plasmônica de superfície típica o que confirmou a formação das mesmas durante a síntese. O tamanho médio determinado por DLS foi 3,4 ± 1,2 nm para Ag-NPC e 3,1 ± 0,9 nm para as Ag-NPB. O tamanho das Ag-NPC observado por MET foi de 3,86 nm corroborando com o resultado obtido por DLS. O potencial δ das Ag-NPC e Ag-NPB foi de - 31,9 ± 8,6 mV e - 33,2 ± 1,7 mV, respectivamente. As bactérias gram-negativas foram mais sensíveis às Ag-NPC e ao AgNO3 do que as bactérias gram-positivas. A presença das Ag- NPC em concentrações subinibitórias diminuiu a adesão de P. aeruginosa em superfícies de poliestireno. Entretanto, concentrações subinibitórias de Ag-NPC ou AgNO3 aumentaram a adesão das bactérias gram-positivas em comparação com o grupo controle, provavelmente,em resposta ao estresse. Por meio de Microscopia Eletrônica de Transmissão/Energia Dispersiva de raios-X, observou-se que a prata penetra nas células de P. aeruginosa e de Staphylococcus aureus e complexa com enxofre e fósforo, formando-se uma região de condensação no centro das bactérias. Os danos causados em S. aureus foram menos intensos comparados aos danos provocados em P. aeruginosa. As Ag-NPC e o AgNO3 perderam a atividade antimicrobiana na presença de substâncias antioxidantes, sugerindo o envolvimento de espécies reativas de oxigênio (ERO) na sua atividade antimicrobiana. Entretanto, não foi verificada peroxidação de lipídeos nas células tratadas com Ag-NPC ou AgNO3. Os resultados utilizando-se membranas de diálise indicaram que a atividade antimicrobiana das Ag-NPC está relacionada com a liberação de íons Ag+. As cinéticas de inativação de células planctônicas de P. aeruginosa foram ajustadas por modelos bifásicos, o que demonstrou uma heterogeneidade na resistência microbiana. O tempo de inativação microbiana diminuiu com o aumento da concentração de prata e da temperatura. A atividade antimicrobiana das Ag-NPC e do AgNO3 foi reduzida em meio de cultura comparado com suas atividades em água, provavelmente, pela complexação das Ag-NPC ou do AgNO3 com os constituintes do meio, como enxofre e fosfatos.