Formulação de nanopartículas de quitosana/ramnolipídeo: nova alternativa para o controle de Staphylococcus spp.

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Marangon, Crisiane Aparecida
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Antimicrobial activity; Atividade antimicrobiana; Chitosan; Nanoparticles; Nanopartículas; Quitosana; Ramnolipídeo; Rhamnolipid
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/82/82131/tde-24112021-124631/

Os nanomateriais com atividade antimicrobiana têm sido descritos como alternativa efetiva e inovadora devido às suas propriedades físico-químicas únicas. Nesse sentindo, o desenvolvimento de nanopartículas compostas por moléculas sustentáveis como os biopolímeros e biosurfatantes vêm despertando o interesse, uma vez que, são obtidas sem a necessidade de síntese química complexa, apresentam baixo custo e uma menor agressão ao meio ambiente. Entre esses compostos estão a quitosana e o ramnolipídeo. O presente estudo teve como objetivo desenvolver nanopartículas de quitosana/ramnolipídeo e avaliar a atividade antimicrobiana das moléculas individualmente e combinadas. A presença de ramnolipídeo na formação das nanopartículas de quitosana resultou em partículas menores, com tamanho médio de 287,8 &#177 6,2 nm, mais monodispersas, com índice de polidispersividade de 0,18 ± 0,02, estáveis com potencial zeta mais positivo (+60,9 &#177 1,6 mV), sugerindo que a presença de grupos amino livres na estrutura da quitosana é predominante na superfície das nanopartículas. As nanopartículas também apresentaram atividade antimicrobiana superior comparadas ao ramnolipídeo e quitosana frente a Staphylococcus spp., tanto na forma planctônica como séssil. A concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM) das nanopartículas frente a S. aureus DSM 1104 foram de 14/19 &#181g mL-1 e 29/37 &#181g mL-1. Os valores de CIM e CBM para S. aureus ATCC 29213 foram de 29/37 &#181g mL-1 e 58/75 &#181g mL-1. As nanopartículas apresentaram uma CIM e CBM de 7/9 &#181g mL-1 e 14/19 &#181g mL-1 frente a S. epidermidis, respectivamente. A principal hipótese é que o efeito antimicrobiano ocorra através de interações eletrostáticas entre as nanopartículas carregadas positivamente e moléculas carregadas negativamente presentes na superfície celular bacteriana, aumentando a concentração local de quitosana e ramnolipídeo e facilitando a liberação de ambos os compostos nas células alvos. Entretanto, esse efeito não ocorreu em bactérias Gram-negativas provavelmente devido à resistência oferecida pela membrana externa à compostos anfifilícos como o ramnolipídeo. A quitosana e as nanopartículas de quitosana erradicaram as células presentes na superfície dos biofilmes, enquanto as nanopartículas de quitosana/ramnolipídeo foram capazes de eliminar a maior parte da população presente nos biofilmes reduzindo o número de células viáveis abaixo do limite de detecção nas concentrações de 58/75 &#181g mL-1 para ambas as linhagens de S. aureus DSM 1104 e S. epidermidis. Portanto, a combinação de ramnolipídeo com a quitosana oferece uma estratégia promissora no desenvolvimento de nanopartículas com baixa citotoxicidade que podem ser exploradas para aplicações futuras na indústria farmacêutica e indústria alimentícia.