Publicação: Biossíntese de nanopartículas de ouro com extratos vegetais de Calliandra dysantha: estudo da atividade antibiofilme
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CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
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Coorientador
Conceição, Maria Clara Gabilan Medina da
Resumo
A nanobiotecnologia tem impulsionado a biossíntese sustentável de nanopartículas, utilizando
compostos bioativos vegetais como agentes redutores e estabilizantes. Entre esses
nanomateriais, as nanopartículas de ouro destacam-se por suas propriedades físico-químicas,
ópticas e biológicas. Este trabalho descreve a biossíntese de nanopartículas de ouro utilizando
extratos de flores e folhas de Calliandra dysantha, espécie nativa do Cerrado brasileiro, e avalia
sua atividade antibiofilme frente a Staphylococcus aureus. As nanopartículas foram sintetizadas
por meio de uma abordagem verde e caracterizadas por espectroscopia de absorção na região
do UV-Visível, microscopia eletrônica de transmissão, espalhamento dinâmico de luz e
potencial zeta. A formação das nanopartículas de ouro foi confirmada pela banda de ressonância
plasmônica de superfície localizada entre 500 e 550nm. As nanopartículas sintetizadas com
extratos de flores apresentaram diâmetro médio de 13,8 ± 3,4 nm e baixa polidispersividade,
enquanto aquelas obtidas com extratos de folhas apresentaram diâmetro médio de 20,8 ±
12,7 nm e maior polidispersão. A análise por espalhamento dinâmico de luz indicou que as
nanopartículas de ouro sintetizadas com os extratos das flores apresentam um diâmetro
hidrodinâmico médio de 64,47 ± 10,62 nm e um índice de polidispersão de 0,26 ± 0,01. As
nanopartículas sintetizadas com extratos das folhas apresentam diâmetro hidrodinâmico médio
de 80,55 ± 0,04 nm e índice de polidispersão de 0,24 ± 0,02. Os resultados do potencial zeta
indicaram estabilidade coloidal moderada e baixa propensão à agregação, com potencial zeta
de -25mV para nanopartículas sintetizadas com extrato da flor e -23mV para as nanopartículas
com extrato de folha. A atividade antibiofilme foi avaliada pelo ensaio de MTT, que permitiu
mensurar a viabilidade metabólica das bactérias do biofilme após a exposição às nanopartículas
nas concentrações de 125, 62,5 e 31,2 µg/mL. Na concentração de 125 µg/mL, todos os
tratamentos apresentaram maior atividade, indicando que tanto os extratos quanto as
nanopartículas reduziram a viabilidade metabólica dos biofilmes de Staphylococcus aureus. As
nanopartículas de ouro sintetizadas com o extrato das flores apresentaram 93,51% de atividade
antibiofilme, enquanto as sintetizadas com o extrato das folhas atingiram 86%. Os resultados
indicam que os extratos de flores e folhas de Calliandra dysantha atuam eficientemente como
redutores e estabilizantes na biossíntese de nanopartículas de ouro com expressiva atividade
antibiofilme, sugerindo seu potencial para o desenvolvimento de novas estratégias de controle
de biofilmes bacterianos e futuras aplicações biotecnológicas.
Abstract
Nanobiotechnology has advanced the sustainable biosynthesis of nanoparticles using plant
derived bioactive compounds as reducing and stabilizing agents. Among these nanomaterials,
gold nanoparticles have attracted considerable attention due to their unique physicochemical,
optical, and biological properties. This study reports the biosynthesis of gold nanoparticles
using flower and leaf extracts of Calliandra dysantha, a species native to the Brazilian Cerrado,
and evaluates their antibiofilm activity against Staphylococcus aureus. The nanoparticles were
synthesized using a green approach and characterized by ultraviolet-visible (UV-Vis)
absorption spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM), dynamic light scattering
(DLS), and zeta potential analysis. Gold nanoparticle formation was confirmed by the
characteristic localized surface plasmon resonance (LSPR) absorption band observed between
500 and 550 nm. Nanoparticles synthesized using flower extracts exhibited an average diameter
of 13.8 ± 3.4 nm with low polydispersity, whereas those synthesized using leaf extracts showed
an average diameter of 20.8 ± 12.7 nm and higher polydispersity. Dynamic light scattering
analysis revealed that gold nanoparticles synthesized using flower extracts had a mean
hydrodynamic diameter of 64.47 ± 10.62 nm and a polydispersity index (PDI) of 0.26 ± 0.01.
In contrast, nanoparticles synthesized with leaf extracts exhibited a mean hydrodynamic
diameter of 80.55 ± 0.04 nm and a PDI of 0.24 ± 0.02. Zeta potential measurements indicated
moderate colloidal stability with a low tendency toward aggregation, with zeta potential values
of −25 mV for flower extract-mediated nanoparticles and −23 mV for leaf extract-mediated
nanoparticles. Antibiofilm activity was evaluated using the MTT assay, which enabled the
assessment of the metabolic activity of biofilm-associated bacteria following exposure to the
nanoparticles at concentrations of 125, 62.5, and 31.2 µg/mL. At 125 µg/mL, all treatments
exhibited their greatest antibiofilm activity, indicating that both the extracts and the synthesized
nanoparticles effectively reduced the metabolic activity of Staphylococcus aureus biofilms.
Gold nanoparticles synthesized using flower extracts showed 93.51% antibiofilm activity,
whereas those synthesized using leaf extracts showed 86% antibiofilm activity. These findings
demonstrate that flower and leaf extracts of Calliandra dysantha serve as efficiently as reducing
and stabilizing agents for the biosynthesis of gold nanoparticles with excellent antibiofilm
activity, highlighting their potential for the development of novel strategies for bacterial biofilm
control and future biotechnological applications.
Palavras-chave
Biossíntese, Calliandra dysantha, Nanopartículas metálicas, Staphylococcus aureus, Biofilme
Citação
VENÂNCIO, Marcela. Biossíntese de nanopartículas de ouro com extratos vegetais de Calliandra dysantha: estudo da atividade antibiofilme. 2026. 62 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Universidade Federal de Uberlândia, Patos de Minas, 2026.