{"id":160386,"date":"2014-09-13T18:48:47","date_gmt":"2014-09-13T21:48:47","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=160386"},"modified":"2017-04-10T17:02:55","modified_gmt":"2017-04-10T20:02:55","slug":"nanoparticulas-verdes-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/nanoparticulas-verdes-2\/","title":{"rendered":"Nanopart\u00edculas verdes"},"content":{"rendered":"
\"Hojas

F\u00e1bio Colombini <\/span>Hojas de pequi…F\u00e1bio Colombini <\/span><\/p><\/div>\n

Cortezas, semillas, pulpas y hojas de \u00e1rboles y plantas del cerrado, la sabana brasile\u00f1a \u2012tales como el pequi o nuez souari, cajuzinho-do-cerrado<\/em>, mangabeira <\/em>o hancornia, sucupira<\/em>, burer\u00e9<\/em> o brosimum y otras\u2012, adem\u00e1s de varias especies de hongos, son las materias primas escogidas por investigadores Embrapa Recursos Gen\u00e9ticos y Biotecnolog\u00eda (Cenargen), empresa estatal con sede en Brasilia, para la obtenci\u00f3n de nanopart\u00edculas con potencial para su utilizaci\u00f3n en biosensores para la detecci\u00f3n de virus en plantas, control de larvas de insectos, microorganismos, c\u00e9lulas tumorales y otras aplicaciones. \u201cInvestigamos varias especies y recursos biol\u00f3gicos para hallar los m\u00e1s apropiados para la realizaci\u00f3n del proceso de biorreducci\u00f3n, enfocado en la producci\u00f3n de nanopart\u00edculas met\u00e1licas\u201d, relata Luciano Paulino da Silva, coordinador del grupo de nanobiotecnolog\u00eda de Embrapa Cenargen. La biorreducci\u00f3n es un proceso biol\u00f3gico mediado por mol\u00e9culas tales como las enzimas, prote\u00ednas, amino\u00e1cidos, polisac\u00e1ridos y metabolitos que se encuentran en los extractos de corteza, semillas y hojas, por ejemplo, que transforma el i\u00f3n de plata (cuando hay ganancia de electrones) en plata met\u00e1lica, derivando en la formaci\u00f3n de nanopart\u00edculas. Una gran ventaja del m\u00e9todo de s\u00edntesis biol\u00f3gica en lugar del proceso qu\u00edmico tradicional radica en que parte de las mol\u00e9culas activas tambi\u00e9n adhiere a la superficie de esas nanopart\u00edculas, lo cual les confiere caracter\u00edsticas \u00fanicas tales como actividad antibacteriana, antiviral o antial\u00e9rgica, dependiendo del vegetal u hongo utilizado. \u201cEse m\u00e9todo de s\u00edntesis de nanopart\u00edculas se denomina nanotecnolog\u00eda verde\u201d.<\/p>\n

El extracto acuoso de la c\u00e1scara de la casta\u00f1a del cajuzinho-do-cerrado <\/em>(Anacardium othonianum<\/em>), una planta arbustiva, fue el medio elegido por la investigadora y estudiante de doctorado Cinthia Caetano Bonatto, de la Universidad de Brasilia (UnB), para estudiar una ruta de s\u00edntesis alternativa a los solventes nocivos para el ambiente, como\u00a0 por ejemplo, el hidr\u00f3xido de sodio, que se utilizan en el m\u00e9todo tradicional. Durante la investigaci\u00f3n llevada a cabo en su doctorado, bajo la supervisi\u00f3n de Luciano Silva, de Embrapa Cenargen, ella verific\u00f3 que, durante el proceso de s\u00edntesis, las temperaturas m\u00e1s elevadas aceleran el crecimiento, modulan el tama\u00f1o y elevan la conductividad el\u00e9ctrica de las nanopart\u00edculas, que en los test, revelaron poseer propiedades antif\u00fangicas. \u201clas part\u00edculas presentan propiedades \u00f3pticas, estructurales, biol\u00f3gicas y el\u00e9ctricas controladas por la temperatura a la que el medio reactivo se ve sometido durante la s\u00edntesis\u201d, dice Luciano Silva. Los resultados fueron publicados en la revista Industrial Crops and Products<\/em>, en julio de este a\u00f1o.<\/p>\n

La misma estrategia de utilizaci\u00f3n de temperaturas mayores en el proceso de s\u00edntesis se emple\u00f3 en otra investigaci\u00f3n realizada por Bonatto, con hojas del pequi (Caryocar brasiliense<\/em>). \u201cEl extracto acuoso de pequi posee, en comparaci\u00f3n con otras plantas testeadas en laboratorio, un gran potencial como biorreductor\u201d, dice la investigadora. Luego de realizar su s\u00edntesis y caracterizaci\u00f3n, incluyendo el an\u00e1lisis de sus propiedades estructurales \u2012por medio del tama\u00f1o y forma\u2012 del nanomaterial obtenido, los investigadores pueden conocer cu\u00e1les son las mejores aplicaciones para las nanopart\u00edculas. \u201cEn el sector agr\u00edcola, por ejemplo, podemos desarrollar nanosistemas para el control de pat\u00f3genos y plagas, incluyendo bacterias, hongos y larvas de insectos\u201d, dice Luciano Silva. \u201cLas estrategias de utilizaci\u00f3n ser\u00e1n evaluadas de acuerdo con su necesidad de aplicaci\u00f3n\u201d. Para la captura de plagas tales como escarabajos o cigarritas, por ejemplo, los nanosistemas podr\u00e1n colocarse dentro de trampillas en el campo. En el caso de los hongos que atacan las hojas, la aplicaci\u00f3n de las nanopart\u00edculas puede realizarse mediante pulverizaci\u00f3n o bien, si el ataque fuera en la ra\u00edz, directamente sobre el suelo o en el tejido vegetal.<\/p>\n

\"...c\u00e1scara

C\u00ednthia Bonatto<\/span>…c\u00e1scara del cajuzinho-do-cerrado…C\u00ednthia Bonatto<\/span><\/p><\/div>\n

Pruebas en el laboratorio
\n<\/strong>En el caso de la investigaci\u00f3n con hojas de pequi, se est\u00e1n llevando a cabo ensayos en laboratorio para evaluar su potencial biotecnol\u00f3gico. \u201cAnalizamos la posible citotoxicidad de las nanopart\u00edculas en bacterias, hongos, c\u00e9lulas normales y cancer\u00edgenas de mam\u00edferos in vitro<\/em>, en nem\u00e1todos para control de plagas y ahora comenzamos con test en cultivos de plantas en laboratorio para evaluar su potencial efecto t\u00f3xico si se las utilizara en el campo\u201d, relata Bonatto. Ella subraya que visualmente no se observaron alteraciones en las plantas sanas tratadas con nanopart\u00edculas de pequi en comparaci\u00f3n con las plantas de control, que no recibieron el tratamiento. Como se las cultiva en laboratorio, dentro de recipientes, la aplicaci\u00f3n se realiza directamente en el medio de cultivo l\u00edquido. El paso siguiente de la investigaci\u00f3n consiste en un an\u00e1lisis morfol\u00f3gico y bioqu\u00edmico de las plantas, que abarca el an\u00e1lisis de c\u00e9lulas y del metabolismo, para saber si ellas sufrieron alg\u00fan efecto t\u00f3xico.<\/p>\n

Algunas part\u00edculas presentan una particularidad que las hace especiales, seg\u00fan refiere Luciano Silva, porque evidencian una diferencia en la se\u00f1al denominada resonancia de plasmones superficiales. \u201cComo se trata de part\u00edculas nanoestructuradas, ellas acaban adquiriendo nuevas propiedades \u00f3pticas y una de ellas es la absorci\u00f3n de la luz por medio de la plata met\u00e1lica en una longitud de onda que el metal, en su variante i\u00f3nica, no absorb\u00eda previamente\u201d. Esa diferencia les confiere la propiedad de amplificar la se\u00f1al \u00f3ptica en los sistemas donde se las utiliza, dot\u00e1ndolos de mayor sensibilidad. \u201cBas\u00e1ndonos en esa caracter\u00edstica singular, estamos trabajando en el desarrollo de nanobiosensores para la detecci\u00f3n de hormonas de crecimiento y de c\u00e9lulas tumorales, adem\u00e1s de virus en plantas\u201d.<\/p>\n

Otra l\u00ednea de investigaci\u00f3n conducida en el laboratorio consiste en la utilizaci\u00f3n de nanopart\u00edculas en superficies tales como pl\u00e1stico o vidrio. En ese caso, el estudio desarrollado por Luciane Dias da Silva, maestranda supervisada por Luciano Silva, se enfoca en la s\u00edntesis de nanopart\u00edculas de plata a partir de extractos de frutos y hojas de mangabeira <\/em>(Hancornia speciosa<\/em>) para su aplicaci\u00f3n en superficies pl\u00e1sticas tales como el politereftalato de etileno, m\u00e1s conocido por su sigla en ingl\u00e9s, PET. El objetivo radica en la b\u00fasqueda de un m\u00e9todo alternativo para el control de las larvas del mosquito Aedes aegypti<\/em>, que transmite el dengue. Ese control se realizar\u00eda sin necesidad de captura, sino mediante la toxicidad de las nanopart\u00edculas para las larvas depositadas en el PET. Las posibilidades de aplicaci\u00f3n de ese m\u00e9todo contemplan el uso de part\u00edculas en suspensi\u00f3n en un medio l\u00edquido o bien, la inmovilizaci\u00f3n y adhesi\u00f3n de parte de esas part\u00edculas sobre la superficie pl\u00e1stica, que ocurren durante el proceso de s\u00edntesis. Los extractos de los frutos de la mangabeira <\/em>(mangaba) se obtuvieron a partir de la c\u00e1scara, la pulpa y la semilla, en forma separada. \u201cLas nanopart\u00edculas obtenidas de la sal de plata juntamente con sus respectivos extractos se encuentran en la etapa final de caracterizaci\u00f3n y ya se han realizado algunos ensayos biol\u00f3gicos\u201d, relata Dias da Silva. La fase siguiente consistir\u00e1 en la utilizaci\u00f3n de tubos pl\u00e1sticos con los que se fabrican botellas, denominados premoldeados PET, para la inmovilizaci\u00f3n y adhesi\u00f3n de las nanopart\u00edculas.<\/p>\n

\"frutos

F\u00e1bio Colombini <\/span>frutos de la mangabeira son las materias primas empleadas en la s\u00edntesis biol\u00f3gicaF\u00e1bio Colombini <\/span><\/p><\/div>\n

Compuestos bioactivos
\n<\/strong>M\u00e1s all\u00e1 de las plantas del cerrado, el grupo tambi\u00e9n est\u00e1 estudiando varias especies de macrohongos (setas). \u201cLas setas son fuentes de compuestos bioactivos que presentan diversas actividades biol\u00f3gicas, tales como efecto antitumoral, antiviral, antimicrobiano, antiinflamatorio, antioxidante, entre otras\u201d, dice la investigadora Vera L\u00facia Perussi Polez, quien trabaja con especies provenientes del Banco de Setas de Embrapa Cenargen. \u201cPor eso decidimos utilizar ese material como fuente, tanto para la reducci\u00f3n de los metales como para estabilizar las nanopart\u00edculas\u201d. La fuente biol\u00f3gica para la s\u00edntesis de nanopart\u00edculas de plata puede ser tanto el cuerpo fruct\u00edfero, el conocido sombrero, como el micelio, que es el cuerpo vegetativo del hongo.<\/p>\n

La elecci\u00f3n de la investigadora recay\u00f3 sobre el micelio, porque seg\u00fan su an\u00e1lisis, el mismo presenta ventajas en relaci\u00f3n con el cuerpo fruct\u00edfero, tales como un crecimiento m\u00e1s r\u00e1pido. \u201cAdem\u00e1s, la producci\u00f3n de los componentes qu\u00edmicos presentes en el micelio es m\u00e1s homog\u00e9nea, porque trabajamos bajo condiciones controladas en el medio de cultivo l\u00edquido, como es el caso de los nutrientes, pH, temperatura, oxigenaci\u00f3n, entre otras.\u00a0 As\u00ed logramos mantener la reproductibilidad de ese material biol\u00f3gico\u201d, dice. La cantidad de compuestos qu\u00edmicos presentes en esos organismos depende de factores tales como la especie y la selecci\u00f3n de linajes, la fase de desarrollo \u2012cuerpo fruct\u00edfero o micelio\u2012 y el tipo de sustrato utilizado.<\/p>\n

\"070-073_Nanoverde_223\"<\/a>La investigaci\u00f3n para la obtenci\u00f3n de nanopart\u00edculas de las setas comenz\u00f3 hace dos a\u00f1os. \u201cElaboramos un dise\u00f1o experimental de manera tal que se mantuviera el material biol\u00f3gico reproductible en la forma m\u00e1s homog\u00e9nea posible\u201d, relata Perussi. Luego de perfeccionar las condiciones de crecimiento de los micelios, de la s\u00edntesis de nanopart\u00edculas y de sus caracterizaciones f\u00edsicas, qu\u00edmicas y estructurales, la investigaci\u00f3n ingresar\u00e1 ahora en la fase de caracterizaci\u00f3n de las actividades biol\u00f3gicas de las nanopart\u00edculas. Tal cuidado se explica por el gran potencial de aplicaci\u00f3n farmac\u00e9utica, medicinal, agr\u00edcola e industrial de los compuestos presentes en las setas. Entre los compuestos bioactivos se encuentran los betaglucanos, carbohidratos complejos con propiedades antitumorales e inmunorregulatorias, los triterpenos, sustancias con actividad antihipertensiva, antiviral, antitumoral y antialerg\u00e9nica, los fen\u00f3licos, compuestos con actividad antiplaquetaria, antioxidante y antiinflamatoria, adem\u00e1s de otros con efecto antimicrobiano.<\/p>\n

M\u00e1s all\u00e1 de los investigadores de Embrapa y alumnos de iniciaci\u00f3n cient\u00edfica, maestr\u00eda y doctorado, el grupo cuenta con la colaboraci\u00f3n de investigadores de otras instituciones, como son el profesor Elmo Salom\u00e3o Alves, del Departamento de F\u00edsica de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG). \u201cEl grupo liderado por el profesor Alves desarrolla las superficies que contienen grafenos [la forma cristalina del carbono], en las cuales se incorporan las mol\u00e9culas de reconocimiento, tales como anticuerpos y ligantes de receptores, y se depositan en las nanopart\u00edculas de plata para la producci\u00f3n de nanobiosensores\u201d, dice Luciano Silva. Otros colaboradores en las investigaciones son los profesores Eduardo Fernandes Barbosa, de la Universidad Federal de Bah\u00eda (UFBA), especialista en enzimolog\u00eda, y Alexsandro Galdino, de la Universidad Federal de S\u00e3o Jo\u00e3o Del-Rei (UFSJ), experto en gen\u00e9tica molecular de microorganismos.<\/p>\n

\"Micelios

Archivo personal Vera L\u00facia Perussi Polez<\/span>Micelios (coloreados por computadora<\/em>), la fase vegetativa de las setas, producidos en un medio de cultivo controladoArchivo personal Vera L\u00facia Perussi Polez<\/span><\/p><\/div>\n

\u201cEstamos trabajando en el desarrollo de superficies nanoestructuradas para la inmovilizaci\u00f3n de enzimas que pueden aplicarse en la industria para la obtenci\u00f3n de hidrolizados alimenticios a partir de macromol\u00e9culas tales como prote\u00ednas y carbohidratos, en un proceso denominado cat\u00e1lisis enzim\u00e1tica\u201d, dice Luciano Silva. En su opini\u00f3n, esas enzimas a\u00fan no se aplican a gran escala en funci\u00f3n del alto costo operativo que requiere su empleo. \u201cMediante el proceso de inmovilizaci\u00f3n, ese costo se reducir\u00eda bastante\u201d, explica.<\/p>\n

Otro modelo de s\u00edntesis biol\u00f3gica que ha sido testeado con buenos resultados son las part\u00edculas polim\u00e9ricas estructuradas a partir del quitosano, una sustancia extra\u00edda del caparaz\u00f3n de crust\u00e1ceos, para el transporte tanto de macromol\u00e9culas como de metabolitos secundarios con posible aplicaci\u00f3n en biomedicina y en la industria agropecuaria. \u201cUna de las mol\u00e9culas que transportamos en ese sistema polim\u00e9rico es la melitina, un amino\u00e1cido que se extrae del veneno de la abeja, con actividad antibacteriana, antif\u00fangica y anticancer\u00edgena\u201d, dice Luciano Silva. En el modelo ensayado por la alumna de doctorado Kelliane Almeida de Medeiros, se investigaron in vitro<\/em> los efectos de part\u00edculas polim\u00e9ricas que contienen melitina sobre c\u00e9lulas tumorales de c\u00e1ncer de mama. Actualmente se est\u00e1n realizando los primeros test en ratones con resultados prometedores.<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/em>
\nBONATTO, C. C., SILVA; L. P. Higher temperatures speed up the growth and control the size and optoelectrical properties of silver nanoparticles greenly synthesized by cashew nutshells.<\/a> Industrial Crops and Products<\/strong>. v. 58, p. 46-54. jul. 2014.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Plantas de la sabana se utilizan en la producci\u00f3n de nanosistemas","protected":false},"author":22,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[267],"coauthors":[115],"class_list":["post-160386","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-agronomia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/160386","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/22"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=160386"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/160386\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=160386"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=160386"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=160386"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=160386"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}