Mechanistic aspects of extracellular silver nanoparticles synthesis by filamentous fungi

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carvalho, Juliana de Castro
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/34062
Resumo: Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Engenharia Clínica)
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spelling Mechanistic aspects of extracellular silver nanoparticles synthesis by filamentous fungiAspectos mecanicistas da síntese extracelular de nanopartículas de prata por fungos577.2579.257.08Ciências Médicas::Biotecnologia MédicaDissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Engenharia Clínica)A produção biológica de nanopartículas metálicas foi estudada por muitos investigadores, devido a obtenção de pequenas partículas estabilizadas por proteínas. No entanto, o mecanismo envolvido nessa produção, ainda não foi esclarecido, embora existam diversos mecanismos hipotéticos propostos na literatura. As estipes dos fungos Aspergillus ibericus MUM 03.49, MUM 03.50 e MUM 03.51; Penicillium chrysogenum MUM 03.18, MUM 97.43 e MUM 92.11; e Neurospora crassa MUM 11.01 e MUM 92.08 foram testados como produtores de nanopartículas de prata (AgNPs) biogénicas. Através da análise das características físico-químicas de AgNPs produzidos por cada um dos filtrados de células fúngicas, a melhor estirpe produtora de cada espécie fúngica foi seleccionada. Deste modo, as estipes seleccionadas P. chrysogenum MUM 92.11 e N. crassa MUM 92.08 foram usadas para estudos posteriores da mutagénese e da modulação de mecanismos bioquímicos da produção de AgNPs. Os mutantes defeituosos no gene estrutural do nitrato reductase niaD- foram facilmente recuperados a partir do fungo filamentoso Penicillium chrysogenum MUM 92.11 a partir da sua resistência ao clorato. Apesar das várias tentativas realizadas para a estirpe N. crassa MUM 92.08, a mutagénese não foi bem-sucedida e consequentemente não houve nenhum crescimento de mutantes. O filtrado do tipo selvagem e o mutante foram ambos capazes de produzir nanopartículas de prata após a adição de nitrato de prata no filtrado. Por fim, para verificar se cada composto do filtrado identificado como influência fundamental na produção de nanopartículas foi desenvolvido um ensaio in-vitro. A síntese de AgNPs não ocorreu nos ensaios sem filtrado celular, no entanto, ocorreu nos ensaios com filtrado celular, mesmo após a desnaturação térmica das proteínas, indicando que os aminoácidos podem estar envolvidos na produção de nanopartículas de prata. Outras biomoléculas presentes no filtrado podem também desempenhar um papel-chave no mecanismo de biorredução dos iões de prata, em filtrados fúngicos, que exemplifica o entendimento do mecanismo de produção de AgNPs biogénicas fúngicas.Biological production of metal nanoparticles has been studied by many researchers due to the convenience of the method that produces small particles stabilized by protein. However, the mechanism involved in this production has not yet been elucidated although hypothetical mechanisms have been proposed in the literature. The fungal strains Aspergillus ibericus MUM 03.49, MUM 03.50 and MUM 03.51; Penicillium chrysogenum MUM 03.18, MUM 97.43 and MUM 92.11; and Neurospora crassa MUM 11.01 and MUM 92.08 were tested as producers of biogenic silver nanoparticles (AgNPs). Through the characterisation of the physiochemical features of the AgNPs produced by each fungal cell filtrate the best producer strain from each fungal species was selected. Therefore, selected strains P. chrysogenum MUM 92.11 and the N. crassa MUM 92.08 were used to further studies of mutagenesis and modulation of biochemical mechanisms for the production of AgNPs. Defective mutants on the nitrate reductase structural gene niaD- were recovered easily from the filamentous fungi Penicillium chrysogenum MUM 92.11 by their resistance to chlorate medium. Although several attempts performed for the strain N. crassa MUM 92.08 the mutagenesis was not successful and none of the mutants grew. Wildtype and the mutant filtrate were both able to produce silver nanoparticles after the addition of silver nitrate in the filtrate. Finally, to verify if each filtrate compound identified as key-compound influence the production of nanoparticles an in-vitro assay was developed. The synthesis of AgNPs did not occur without cell filtrate, however it did occur in cell filtrate even after the heat denaturation of proteins, indicating that amino acids could be involved in the production of silver nanoparticles. Other biomolecules present in the filtrate are also believed to play a key-role in the bioreductive mechanism of silver ions in fungal filtrates, which exemplify understanding the production mechanism of fungal biogenic AgNPs.Lima, NelsonDias, Nicolina MarquesUniversidade do MinhoCarvalho, Juliana de Castro20142014-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/34062eng201143097info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:30:59Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/34062Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:26:13.984216Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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