Biossíntese de nanopartículas de prata por actinomicetos e potencial aplicação na agricultura
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-10052024-104902/ |
Resumo: | A nanobiotecnologia é uma abordagem de vanguarda cujo cerne é principalmente a utilização de micro-organismos para obtenção de material em escala nanonométrica. Neste trabalho, foi investigada a capacidade de biossíntese de nanopartículas de prata (AgNPs) de 24 linhagens de actinomicetos e potencial aplicação das AgNPs como agentes de biocontrole de fitopatógenos fúngicos. As AgNPs obtidas foram caracterizadas por espectrofotometria UV-Vis, Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). A atividade antifúngica das AgNPs foi avaliada por ensaio de microdiluição em caldo determinando a sua concentração inibitória mínima (CIM) sobre os fitopatógenos Alternaria solani, Alternaria alternata e Colletotrichum gloeosporioides. Para a avaliação de toxicidade das AgNPs foram realizados ensaios de índice de germinação e crescimento de plântulas de arroz. As linhagens foram identificadas molecularmente, sequenciando o gene 16S rDNA. Dentre as 24 linhagens avaliadas, 9 apresentaram a capacidade de síntese de AgNPs. Após análise da caracterização físico-química das AgNPs, Caat5-35 e Canv1-58 foram selecionadas. Estas apresentaram uma forte banda de ressonância plasmônica superficial na região compreendida entre 400-450 nm no espectro UV-visível, indicando formação de AgNPs após 48 h de reação. Ambas as AgNPs apresentaram estabilidade e monodispersão de tamanhos como verificado pela análise de DLS. As micrografias obtidas por MET revelaram a forma esférica de ambas as AgNPs e tamanhos médios de 30 nm para Caat5-35 e 60 nm para Canv1-58, condizentes com a análise feita por DLS. As análises por FTIR confirmaram a presença de grupos funcionais como aminas e hidroxilas de biomoléculas ligadas às AgNPs. As AgNPs inibiram o crescimento de todos os fitopatógenos testados, sendo A. alternata a mais sensível (CIM ≤4 µM). Em acréscimo, ambas AgNPs apresentaram uma ação antifúngica eficiente quando comparadas aos controles, anfotericina B e AgNO3, sendo cerca de 2 a 4 vezes mais potentes. Foi observada ausência de fitotoxicidade das AgNPs sobre a germinação de sementes de arroz e no crescimento da parte aérea e raiz das plântulas de arroz. Conforme a análise de identificação molecular, os actinomicetos Caat5-35 e Canv1-58 foram identificadas como Streptomyces sp. |
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Biossíntese de nanopartículas de prata por actinomicetos e potencial aplicação na agriculturaBiosynthesis of silver nanoparticles by actinomycetes and potential application in agricultureAlternaria alternataAlternaria alternataActinomycetalesActinomycetalesAntifungalAntifúngicoNanopesticidaNanopesticideNPs de prataSilver nanoparticlesA nanobiotecnologia é uma abordagem de vanguarda cujo cerne é principalmente a utilização de micro-organismos para obtenção de material em escala nanonométrica. Neste trabalho, foi investigada a capacidade de biossíntese de nanopartículas de prata (AgNPs) de 24 linhagens de actinomicetos e potencial aplicação das AgNPs como agentes de biocontrole de fitopatógenos fúngicos. As AgNPs obtidas foram caracterizadas por espectrofotometria UV-Vis, Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). A atividade antifúngica das AgNPs foi avaliada por ensaio de microdiluição em caldo determinando a sua concentração inibitória mínima (CIM) sobre os fitopatógenos Alternaria solani, Alternaria alternata e Colletotrichum gloeosporioides. Para a avaliação de toxicidade das AgNPs foram realizados ensaios de índice de germinação e crescimento de plântulas de arroz. As linhagens foram identificadas molecularmente, sequenciando o gene 16S rDNA. Dentre as 24 linhagens avaliadas, 9 apresentaram a capacidade de síntese de AgNPs. Após análise da caracterização físico-química das AgNPs, Caat5-35 e Canv1-58 foram selecionadas. Estas apresentaram uma forte banda de ressonância plasmônica superficial na região compreendida entre 400-450 nm no espectro UV-visível, indicando formação de AgNPs após 48 h de reação. Ambas as AgNPs apresentaram estabilidade e monodispersão de tamanhos como verificado pela análise de DLS. As micrografias obtidas por MET revelaram a forma esférica de ambas as AgNPs e tamanhos médios de 30 nm para Caat5-35 e 60 nm para Canv1-58, condizentes com a análise feita por DLS. As análises por FTIR confirmaram a presença de grupos funcionais como aminas e hidroxilas de biomoléculas ligadas às AgNPs. As AgNPs inibiram o crescimento de todos os fitopatógenos testados, sendo A. alternata a mais sensível (CIM ≤4 µM). Em acréscimo, ambas AgNPs apresentaram uma ação antifúngica eficiente quando comparadas aos controles, anfotericina B e AgNO3, sendo cerca de 2 a 4 vezes mais potentes. Foi observada ausência de fitotoxicidade das AgNPs sobre a germinação de sementes de arroz e no crescimento da parte aérea e raiz das plântulas de arroz. Conforme a análise de identificação molecular, os actinomicetos Caat5-35 e Canv1-58 foram identificadas como Streptomyces sp.Nanobiotechnology is a cutting-edge approach whose core is mainly the use of microorganisms to obtain material on a nanonometric scale. In this work, the biosynthesis capacity of 24 silver nanoparticles (AgNPs) of actinomycete lineages and potential application of AgNPs as biocontrol agents for fungal phytopathogens were investigated. All AgNPs were characterized by UV-Vis spectrophotometry, Dynamic Light Scattering (DLS), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The antifungal activity of the AgNPs was evaluated by the broth microdilution assay determining its minimum inhibitory concentration (MIC) of the phytopathogens Alternaria solani, Alternaria alternata and Colletotrichum gloeosporioides. For the toxicity evaluation, the germination index (GI) and seedling growth (CP) of rice were carried out. The actinomycete strains were identified molecularly by sequencing the 16S rDNA gene. Among the 24 lineages evaluated, 9 presented the ability of AgNPs synthesis. After analyzing the physicochemical characterization of the AgNPs, Caat5-35 and Canv1-58 were selected. These showed a strong band of surface plasmon resonance in the region between 400-450 nm in the UV-visible spectrum, indicating the formation of AgNPs after 48 hours of reaction. Both AgNP were stable and presented size monodispersion as verified by the DLS analysis. The micrographs obtained by TEM revealed a spherical shape for both AgNPs and average sizes of 30 nm for Caat5-35 and 60 nm for Canv1-58, being consistent with the analysis made by DLS. FTIR analysis confirmed the presence of functional groups such as free amines and hydroxyls of biomolecules linked to AgNPs. As reported by the results obtained by MIC, the AgNPs inhibited the growth of all phytopathogens tested, being A. alternata the most sensitive (MIC ≤4 µM). In addition, both AgNPs presented an effective antifungal action when compared to controls, amphotericin B and AgNO3, being about 2 to 4 times more potent. Absence of phytotoxic of the AgNPs on the germination capacity of rice and on the growth of the aerial part and root of rice seedlings was observed. According to the molecular identification analyzes, the strains Caat5-35 and Canv-58 were identified as Streptomyces sp.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPOttoni, Cristiane AngelicaZwar, Ingrid Padovese2021-03-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-10052024-104902/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-10-02T20:27:02Zoai:teses.usp.br:tde-10052024-104902Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-10-02T20:27:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A nanobiotecnologia é uma abordagem de vanguarda cujo cerne é principalmente a utilização de micro-organismos para obtenção de material em escala nanonométrica. Neste trabalho, foi investigada a capacidade de biossíntese de nanopartículas de prata (AgNPs) de 24 linhagens de actinomicetos e potencial aplicação das AgNPs como agentes de biocontrole de fitopatógenos fúngicos. As AgNPs obtidas foram caracterizadas por espectrofotometria UV-Vis, Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). A atividade antifúngica das AgNPs foi avaliada por ensaio de microdiluição em caldo determinando a sua concentração inibitória mínima (CIM) sobre os fitopatógenos Alternaria solani, Alternaria alternata e Colletotrichum gloeosporioides. Para a avaliação de toxicidade das AgNPs foram realizados ensaios de índice de germinação e crescimento de plântulas de arroz. As linhagens foram identificadas molecularmente, sequenciando o gene 16S rDNA. Dentre as 24 linhagens avaliadas, 9 apresentaram a capacidade de síntese de AgNPs. Após análise da caracterização físico-química das AgNPs, Caat5-35 e Canv1-58 foram selecionadas. Estas apresentaram uma forte banda de ressonância plasmônica superficial na região compreendida entre 400-450 nm no espectro UV-visível, indicando formação de AgNPs após 48 h de reação. Ambas as AgNPs apresentaram estabilidade e monodispersão de tamanhos como verificado pela análise de DLS. As micrografias obtidas por MET revelaram a forma esférica de ambas as AgNPs e tamanhos médios de 30 nm para Caat5-35 e 60 nm para Canv1-58, condizentes com a análise feita por DLS. As análises por FTIR confirmaram a presença de grupos funcionais como aminas e hidroxilas de biomoléculas ligadas às AgNPs. As AgNPs inibiram o crescimento de todos os fitopatógenos testados, sendo A. alternata a mais sensível (CIM ≤4 µM). Em acréscimo, ambas AgNPs apresentaram uma ação antifúngica eficiente quando comparadas aos controles, anfotericina B e AgNO3, sendo cerca de 2 a 4 vezes mais potentes. Foi observada ausência de fitotoxicidade das AgNPs sobre a germinação de sementes de arroz e no crescimento da parte aérea e raiz das plântulas de arroz. Conforme a análise de identificação molecular, os actinomicetos Caat5-35 e Canv1-58 foram identificadas como Streptomyces sp. |
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