Desenvolvimento de nanoestruturas de sílica contendo compostos antimicrobianos

Abstract

Como forma de minimizar o alto índice de desperdício de alimentos, este trabalho propôs um estudo de desenvolvimento de potencial conservante encapsulado em uma rede de sílica. Diante dos parâmetros envolvidos nas reações de catálise do processo sol-gel, estreptomicina foi utilizada para verificação da eficiência das rotas ácida e básica, sendo comprovada a mesma frente à inibição de microorganismos Gram-positivos e Gram-negativos onde a rota ácida apresentou maior atividade. Ambas as rotas não apresentaram toxicidade contra células de mamíferos. Nisina foi encapsulada em sílica com 3 diferentes volumes de água (NA2 para 2 mL; NA4 para 4 mL e NA8 para 8 mL) deionizada utilizando rota ácida e os materiais caracterizados quanto à preservação da funcionalidade, estrutura molecular, textura, morfologia e estabilidade térmica. Foi verificado que os materiais desenvolvidos apresentaram atividade antibacteriana frente a todos os microrganismos testados, sendo que a amostra NA2 apresentou melhor desempenho de atividade. A amostra NA8 apresentou maior percentual de liberação, porém suas características de microporosidade e rugosidade podem ter contribuído para o seu menor desempenho. Foram, também, desenvolvidos filmes biodegradáveis produzidos com gelatina, poli (ácido lático) epolihidroxialcanoato, sendo que os mesmos apresentaram atividade antibacteriana contra o patógeno Staphylococcus aureus.

In order to minimize the high index of food waste, this work proposed a study of the development of potential preservative encapsulated in a silica network. In view of the in the catalysis reactions parameters involved of the sol-gel process, streptomycin was used to verify the efficiency of the acid and basic routes, and the same was proven against the inhibition of Gram-positive and Gram-negative microrganisms where the acidic route presented greater activity. Both routes showed no toxicity against mammalian cells. Nisin was encapsulated in silica with 3 different volumes of deionized water (NA2 to 2 mL, NA4 to 4 mL and NA8 to 8 mL) using acid route and the materials were characterized for the preservation of the functionality, molecular structure, texture, morphology and thermal stability. It was verified that the materials developed showed antibacterial activity against all the microrganisms tested, and NA2 sample presented better activity performance. NA8 sample presented higher percentage of release, but its microporosity and roughness characteristics may have contributed to its lower performance. Biodegradable films produced with gelatin, poly (lactic acid) and epichydroxyalkanoate were also developed, showing antibacterial activity against the pathogen Staphylococcus aureus.