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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/50279| ORCID: | http://orcid.org/0000-0003-3640-6056 |
| Document type: | Dissertação |
| Access type: | Acesso Embargado |
| Embargo Date: | 2028-08-26 |
| Title: | Biossíntese e caracterização de nanopartículas de ouro a partir de extratos de flores e folhas de Calliandra dysantha: potencial antioxidante e antibiofilme |
| Alternate title (s): | Biosynthesis and characterization of gold nanoparticles from Calliandra dysantha flower and leaf extracts: antioxidant and antibiofilm potential |
| Author: | Conceição, Maria Clara Gabilan Medina da |
| First Advisor: | Chaves, Claudilene Ribeiro |
| First coorientator: | Freitas, Guilherme Ramos Oliveira e |
| First member of the Committee: | Morais, Enyara Rezende |
| Second member of the Committee: | Cabral Filho, Paulo Euzébio |
| Summary: | A nanotecnologia é uma área de pesquisa que explora materiais com dimensões nanométricas, integrando conhecimentos da química, física, biologia e engenharias para o desenvolvimento, manipulação e aplicação desses materiais com propriedades únicas. Entre os nanomateriais, destacam-se as nanopartículas de ouro, devido às suas propriedades físico-químicas, ópticas e biológicas. A síntese verde, mediada por extratos vegetais, representa uma alternativa sustentável aos métodos físicos e químicos tradicionais, pois utiliza compostos bioativos capazes de atuar como agentes redutores, estabilizantes e antimicrobianos. Além disso, a resistência antimicrobiana e a formação de biofilmes bacterianos representam importantes desafios para a saúde pública, uma vez que dificultam a ação dos tratamentos convencionais e favorecem a persistência de infecções. Assim, o presente estudo teve como objetivo realizar pela primeira vez a biossíntese de nanopartículas de ouro utilizando extratos metanólicos de flores e folhas de Calliandra dysantha, espécie nativa do Cerrado brasileiro, bem como caracterizá-las e avaliar seu potencial antioxidante e antibiofilme frente a bactéria Staphylococcus aureus. As nanopartículas de ouro foram sintetizadas em meio aquoso, utilizando ácido tetracloroáurico como precursor metálico, sob aquecimento e agitação. A formação das nanopartículas foi confirmada pela presença de bandas de absorção, em aproximadamente 528 nm. As análises por microscopia eletrônica de transmissão demonstraram a formação de partículas esféricas, com diâmetro médio de 13,8 ± 3,4 nm para as nanopartículas de ouro com extrato de flores (F-AuNPs) e 20,8 ± 12,7 nm para as nanopartículas de ouro com extrato de folhas (L-AuNPs). Os diâmetros hidrodinâmicos médios foram de 64,47 ± 10,62 nm para as F-AuNPs e 80,55 ± 0,04 nm para as L-AuNPs, com baixos índices de polidispersão. Os valores de potencial zeta indicaram estabilidade coloidal moderada com baixa propensão a agregação das dispersões. Os ensaios realizados pelos métodos DPPH e ABTS nas concentrações de 125 µg/mL a 15,625 µg/mL, demonstraram a elevada atividade antioxidante dos extratos vegetais sugerindo a presença de compostos com ação antioxidante, que podem contribuir para a biossíntese e estabilização das nanopartículas. Por outro lado, as nanopartículas apresentaram baixa atividade antioxidante, possivelmente devido à menor disponibilidade dos compostos bioativos após a síntese. No ensaio antibiofilme, todos os tratamentos avaliados apresentaram maior atividade na concentração de 125 µg/mL. Nessa concentração, não houve diferença significativa entre os tratamentos, indicando que tanto os extratos quanto as nanopartículas de ouro foram capazes de reduzir expressivamente a viabilidade metabólica dos biofilmes de Staphylococcus aureus. Dessa forma, os resultados demonstram que extratos de flores e folhas de Calliandra dysantha apresentam potencial para a biossíntese de nanopartículas de ouro com características físico-químicas relevantes e atividade antioxidante e antibiofilme, destacando seu potencial para futuras aplicações biotecnológicas e biomédicas. |
| Abstract: | Nanotechnology is a research field that explores materials with nanometric dimensions, integrating knowledge from chemistry, physics, biology, and engineering to develop, manipulate, and apply these materials with unique properties. Among nanomaterials, gold nanoparticles are notable due to their physicochemical, optical, and biological properties. Green synthesis mediated by plant extracts represents a sustainable alternative to traditional physical and chemical methods, as it employs bioactive compounds capable of acting as reducing, stabilizing, and antimicrobial agents. Furthermore, antimicrobial resistance and bacterial biofilm formation represent significant public health challenges, as they hinder the efficacy of conventional treatments and promote infection persistence. Thus, this study aimed to perform, for the first time, the biosynthesis of gold nanoparticles using methanolic extracts from the flowers and leaves of Calliandra dysantha, a species native to the Brazilian Cerrado, as well as to characterize the resulting nanoparticles and evaluate their antioxidant and anti-biofilm potential against Staphylococcus aureus. Therefore, the present study aimed, for the first time, to biosynthesize gold nanoparticles using methanolic extracts of flowers and leaves of Calliandra dysantha, a species native to the Brazilian Cerrado, as well as to characterize these nanoparticles and evaluate their antioxidant and antibiofilm potential against Staphylococcus aureus. Gold nanoparticles were synthesized in aqueous medium using tetrachloroauric acid as the metal precursor under heating and stirring. Nanoparticle formation was confirmed by the presence of absorption bands at approximately 528 nm. Transmission electron microscopy analyses revealed the formation of spherical particles, with an average diameter of 13.8 ± 3.4 nm for gold nanoparticles synthesized with flower extract (F-AuNPs) and 20.8 ± 12.7 nm for those synthesized with leaf extract (L-AuNPs). The mean hydrodynamic diameters were 64.47 ± 10.62 nm for F-AuNPs and 80.55 ± 0.04 nm for L-AuNPs, with low polydispersity indices. Zeta potential values indicated moderate colloidal stability with low aggregation propensity of the dispersions. Assays performed using the DPPH and ABTS methods at concentrations ranging from 125 µg/mL to 15.625 µg/mL demonstrated high antioxidant activity in the plant extracts, suggesting the presence of antioxidant compounds that may contribute to the biosynthesis and stabilization of the nanoparticles. Antioxidant assays using the DPPH and ABTS methods at concentrations ranging from 125 µg/mL to 15.625 µg/mL demonstrated the high antioxidant activity of the plant extracts, suggesting the presence of antioxidant compounds that may contribute to the biosynthesis and stabilization of the nanoparticles. Conversely, the nanoparticles themselves exhibited low antioxidant activity, possibly due to decreased availability of bioactive compounds after synthesis. In the antibiofilm assay, all treatments showed higher activity at a concentration of 125 µg/mL. At this concentration, no significant differences were observed between treatments, indicating that both the extracts and the gold nanoparticles were able to significantly reduce the metabolic viability of Staphylococcus aureus biofilms. Thus, the results demonstrate that flower and leaf extracts of Calliandra dysantha have potential for the biosynthesis of gold nanoparticles with relevant physicochemical characteristics and antioxidant and antibiofilm activities, highlighting their potential for future biotechnological and biomedical applications. |
| Keywords: | biofilme Calliandra dysantha nanopartículas de ouro síntese verde Staphylococcus aureus biofilm gold nanoparticles green synthesis |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
| Subject: | Biotecnologia Extratos Vegetais Nanopartículas Staphylococcus aureus |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Biotecnologia |
| Quote: | CONCEIÇÃO, Maria Clara Gabilan Medina da. Biossíntese e caracterização de nanopartículas de ouro a partir de extratos de flores e folhas de Calliandra dysantha: potencial antioxidante e antibiofilme. 2026. 112 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Federal de Uberlândia, Patos de Minas, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.532 |
| Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.532 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/50279 |
| Date of defense: | 26-Aug-2026 |
| Sustainable Development Goals SDGs: | ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades. ODS::ODS 12. Consumo e produção responsáveis - Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis. |
| Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Biotecnologia (Patos de Minas) |
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