Aug 29, 2023
Explorando as atividades antimicrobiana, antioxidante, anticancerígena, biocompatibilidade e larvicida de nanopartículas de selênio fabricadas pela cepa de fungo endofítico Penicillium verhagenii
Relatórios Científicos volume 13,
Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 9054 (2023) Citar este artigo
467 acessos
16 Altmétrica
Detalhes das métricas
Aqui, quatro cepas de fungos endofíticos que vivem em raízes saudáveis de alho foram usadas para produzir nanopartículas de selênio (Se-NPs) via síntese verde. Penicillium verhagenii foi o produtor de Se-NPs mais eficiente com uma cor vermelha rubi que mostrou máxima ressonância plasmônica de superfície em 270 nm. As Se-NPs formadas eram cristalinas, esféricas e bem organizadas sem agregação, variando de 25 a 75 nm de tamanho com um valor de potencial zeta de -32 mV, indicando alta estabilidade. Foram observadas atividades biomédicas dependentes da concentração das Se-NPs baseadas em P. verhagenii, incluindo atividade antimicrobiana promissora contra diferentes patógenos (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Candida albicans, C. glabrata, C. tropicalis e C. parapsilosis) com concentração inibitória mínima (CIM) de 12,5–100 µg mL–1. As Se-NPs biosintetizadas apresentaram alta atividade antioxidante com percentuais de eliminação de DPPH de 86,8 ± 0,6% na concentração de 1000 µg mL–1 e diminuíram para 19,3 ± 4,5% na concentração de 1,95 µg mL–1. Curiosamente, as Se-NPs também mostraram atividade anticancerígena contra as linhagens de células PC3 e MCF7 com IC50 de 225,7 ± 3,6 e 283,8 ± 7,5 µg mL–1, respectivamente, enquanto permanece biocompatível com as linhas de células normais WI38 e Vero. Além disso, as Se-NPs sintetizadas em verde foram eficazes contra larvas de um inseto médico, Aedes albopictus, com mortalidade máxima de 85,1 ± 3,1, 67,2 ± 1,2, 62,10 ± 1,4 e 51,0 ± 1,0% na concentração de 50 µg mL–1 para larvas de I, II, III e IV ínstares, respectivamente. Esses dados destacam a eficácia de cepas de fungos endofíticos para síntese de Se-NPs econômica e ecológica com diferentes aplicações.
O selênio é um oligoelemento importante para o florescimento de microrganismos e um micronutriente essencial para a saúde animal e humana. Apesar de suas propriedades benéficas, é regido por uma estreita janela terapêutica. A ingestão excessiva de compostos orgânicos e inorgânicos de selênio pode levar à toxicidade. Felizmente, as nanopartículas de selênio (Se-NPs) são menos tóxicas que os compostos orgânicos e inorgânicos de selênio1. Os nanomateriais (1–100 nm) são únicos em muitas propriedades químicas e físicas que os distinguem de suas contrapartes em materiais a granel. Esses materiais têm sido adotados e aplicados nas áreas agrícola, ambiental e médica2,3. Além disso, as Se-NPs biossintetizadas se distinguem daquelas fabricadas por métodos químicos e físicos por serem mais compatíveis com tecidos e órgãos humanos4. As vias de síntese biológica têm sido exploradas usando plantas e fungos para produzir nanopartículas de maneira sustentável e ambientalmente segura5,6. Os endófitos são microrganismos incluindo fungos, bactérias e actinomicetos que colonizam os tecidos internos das plantas sem causar nenhum sintoma patológico ou nocivo7. Recentemente, micróbios endofíticos surgiram no campo da nanobiossíntese devido à produção eficiente de metabólitos ativos potencialmente utilizados para a fabricação de NPs de diferentes formas e tamanhos com grande estabilidade. Nesse contexto, os fungos endofíticos são superiores a outras espécies fúngicas em termos de quantidade e atividade dos metabólitos produzidos8. Estudos anteriores indicaram que os endófitos podem realizar muitos metabólitos secundários biologicamente ativos dentro da planta hospedeira, como flavonóides, alcalóides, saponinas, sesquiterpenos, ciclopeptídeos, policetonas, ácidos orgânicos e lactonas. Além disso, a planta hospedeira e seus simbiontes endofíticos compartilham muitas propriedades biológicas, como atividades anticancerígenas, antimicrobianas, anti-HIV e anti-inflamatórias9.
Allium sativum L. (Alho) é uma planta perene amplamente utilizada por mais de 4000 anos como agente de cura na medicina tradicional. Os papiros egípcios registraram receitas para o uso do alho no tratamento de picadas de cobra, rinite e problemas cardíacos. Na Grécia antiga, o alho era usado para tratar problemas pulmonares e intestinais. Também foi usado na Segunda Guerra Mundial para tratar úlceras e feridas dos feridos. Em geral, o alho possui muitas propriedades antifúngicas, antimicrobianas, anticancerígenas, antiprotozoárias, anti-hipertensivas, anticoagulantes, anticonvulsivantes, anticoagulantes, antipiréticas, antipiréticas, analgésicas e antioxidantes10.