SÍNTESIS DE NANOPARTÍCULAS DE PLATA POR HONGOS AISLADOS DE MUESTRAS AMBIENTALES. Sandoval-Cárdenas, Diana Issell; Rojas-Avelizapa, Norma Gabriela.

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1 Clave: TAM237DIA SÍNTESIS DE NANOPARTÍCULAS DE PLATA POR HONGOS AISLADOS DE MUESTRAS AMBIENTALES Sandoval-Cárdenas, Diana Issell; Rojas-Avelizapa, Norma Gabriela. DIRECCIÓN DE LOS AUTORES Laboratorio de Biotecnología. Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada Querétaro (IPN). Cerro Blanco No. 141, Col. Colinas del Cimatario. CP Santiago de Querétaro, Querétaro, México. CORREO ELECTRÓNICO dianaissell@gmail.com

2 INTRODUCCIÓN Las nanopartículas de plata (AgNP) son agregados de átomos de plata elemental de nm de diámetro, poseen características especiales que les confieren un gran potencial para el desarrollo de diversas tecnologías innovadoras. El uso de hongos para la síntesis de AgNP podría ser un método ecológicamente amigable con ventajas en el escalamiento del proceso pues las AgNP se podrían sintetizar en solución acuosa separadas del micelio; en este trabajo se evaluó la producción de AgNP por hongos aislados de muestras ambientales. OBJETIVOS Sintetizar AgNP utilizando hongos aislados de muestras ambientales MATERIALES Y MÉTODOS este filtrado extracelular ; se incubó en presencia de 1 mm AgNO 3. La prueba positiva que evidenció la formación de AgNP fue el cambio de color en el sobrenadante y el incremento en la absorbancia a 420 nm. Este experimento se monitoreó cada 24 h durante 4 días. A continuación las cepas con capacidad de sintetizar AgNP se identificaron en forma preliminar por microcultivo para posteriormente realizar una cinética de síntesis incubando el filtrado extracelular con 1mM de AgNO 3 ; se utilizaron 2 controles: control negativo (solución 1 mm de AgNO 3 ) y control enzimático (filtrado extracelular). La síntesis de AgNP se monitoreó cada 6 h durante 2 días mediante el incremento en la absorbancia a 420 nm. Catorce cepas fúngicas aisladas de muestras ambientales ricas en azufre se evaluaron por su capacidad de sintetizar AgNP. Para la selección inicial se recuperó el filtrado resultante de incubar el micelio de cada uno de ellos con agua; DESARROLLO Catorce cepas aisladas de muestras ambientales ricas en azufre se evaluaron para la selección de aquellas con la capacidad de sintetizar AgNP. Tres cepas se seleccionaron y se evaluó la producción de AgNP con el filtrado extracelular.

3 A 420 nm XVIII Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica RESULTADOS Catorce cepas sulfooxidantes aisladas de muestras ambientales ricas en azufre se evaluaron para seleccionar aquellas con la mayor capacidad de sintetizar AgNP. La identificación parcial de las cepas (Ver Tabla 1) se realizo mediante la observación de sus características coloniales. Las cepas seleccionadas como mejores productores de AgNP se identificaron mediante microcultivo. La diversidad microbiana identificada corresponde a la comúnmente reportada en suelos, aguas negras y aire (hongos del género: Aspergillus, Geotrichum, Penicillium, Mucor y Alternaria). Tabla 1: Identificación y origen de las cepas utilizadas para evaluar su capacidad de sintetizar AgNP Cepa Origen del aislado Género A suelo forestal de Tlaxcala A. niger B suelo forestal de tlaxcala Geotribum sp C catalizador húmedo (TiO) Penicillium sp D catalizador húmedo (TiO) Penicillium sp E "Los Azufres", región de Curritaco indeterminada F catalizador húmedo (TiO) Paecilomyces sp G aguas negras, Nezahualcóyotl, Edo. de México Penicillium sp H suelo forestal de tlaxcala Alternaria sp I suelo de tlaxcala Rhizopus sp J campamento turístico "Los Azufres" indeterminada K catalizador húmedo (TiO) indeterminada L suelo de industrias ladrilleras contaminado con metales Aspergillus sp M catalizador húmedo (TiO) indeterminada N aguas negras, Nezahualcóyotl, Edo. de México Mucor sp El primer ensayo demostró que solo 3 cepas fueron capaces de sintetizar AgNP: Penicillium sp, Paecilomyces sp y una cepa no identificada y codificada como J (Ver Figura 1). El porcentaje de cepas aisladas que fueron capaces de sintetizar AgNP fue alta (21%), lo anterior sugiere que gran parte de los microrganismos obtenidos a partir de diversas muestras ambientales presentan características quizá de adaptación que los hace poseer un gran potencial para la síntesis de AgNP Tiempo (h) CN CE Penicilliums sp Paecilomyces sp J Figura 1: Cambio en la absorbancia a 420 nm en función del tiempo para tres cepas aisladas de muestras ambientales. La figura ilustra el incremento en la absorbancia del filtrado extracelular incubado con 1mM de AgNO3.

4 A 420 nm XVIII Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica La cinética de síntesis de AgNP evidenció la producción de AgNP. El control enzimático y el control negativo conservaron su coloración original y no mostraron un incremento en la absorbancia a 420 nm después de 48 h. En contraste la mezcla del filtrado extracelular de cada cepa con AgNO 3 adquirió un color café (ver Figura 2) y su absorbancia a 420 nm incrementó significativamente (Ver Figura 3 y 4). CN 1CE 1 2CE 2 3CE 3 Paecilomyces de producir AgNP no ha sido reportada previamente; sin embargo la absorbancia alcanzada después de 48 h es sólo equiparable a la reportada al incubar el micelio de Aspergillus flavus con una solución 1mM de AgNO 3 (Vigneshwaran N, 2007) durante 96 h, alcanzando 4.6 unidades de absorbancia. El incremento en la absorbancia a 420 nm muestra que Paecilomyces posee una tasa de síntesis mayor que la cepa de A. flavus reportada por Vigneshwaran Figura 2: Cambio en la coloración de las muestras respecto a los controles enzimáticos tras 48 h de incubación. Comparación de la coloración final del control negativo (CN) con la de los controles enzimáticos (1CE, 2CE y 3CE) y con la de sus respectivos filtrados extracelulares (1-Penicillium sp, 2- Paecilomyces sp y 3-cepa J). De las tres cepas analizadas, Paecilomyces sp presentó el mayor incremento en la absorbancia a 420 nm, alcanzando 3.58 unidades y una coloración café-negruzca muy intensa después de 48 h. La capacidad de Tiempo (horas) Penicillium sp Paecilomyces sp J Figura 3: Incremento en la absorbancia a 420 nm respecto al tiempo de las tres cepas productoras de AgNP. Incremento en la absorbancia del filtrado extracelular incubado con 1mM de AgNO3 durante 48h. Penicillium sp alcanzó 0.99 y 1.2 unidades de absorbancia a 420 nm después de 24 y 48 h de incubación, respectivamente. El género Penicillium ha

5 sido reportado previamente en la síntesis de AgNP. La síntesis de AgNP con Penicillium brevicompactum (Shaligram NS, 2009) se logró incubando el filtrado extracelular con AgNO 3 ; después de 48 h se obtuvo una absorbancia de 1.5 unidades a 420 nm. La cepa Penicillium fellutanum (aislada de sedimento de manglares costeros, India) se utilizó para optimizar la síntesis de AgNP modificando un factor a la vez; se encontró el óptimo incubando el filtrado extracelular 24 h con 1mM AgNO 3 a 5 C, 0.3% NaCl y ph 6; la máxima absorbancia a 420 nm obtenida fue de 0.8 unidades. La cepa de Penicillium utilizada en este experimento rebasa la producción de AgNP reportada por otras cepas del género. Finalmente la cepa codificada como J alcanzó 2.09 unidades de absorbancia a 420 nm después de 48 h. Figura 4: Espectro de absorción UV- Visible de las AgNP producidas por 3 cepas aisladas de muestras ambientales. Filtrado extracelular de cada cepa incubado con 1mM de AgNO3 durante 48h. CONCLUSIONES Los ambientes naturales ricos en azufre son potenciales fuentes de cepas capaces de sintetizar AgNP. Las cepas aisladas del suelo rico en azufre Penicillium sp y Paecilomyces sp son excelentes candidatos para la síntesis biológica de AgNP. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Kathiresan, K; et al. (2009): Studies on silver nanoparticles synthesized by

6 a marine fungus, Penicillium fellutanum isolated from coastal mangrove sediment, Colloids and Surfaces B: 71, Shaligram, NS; et al. (2009 Biosynthesis of silver nanoparticles using aqueous extract from the compactin producing fungal strain, Process Biochemistry, 44, Vaidyanathan, R; et al. Nanosilver The burgeoning therapeutic molecule and its green synthesis. Biotechnology Advances, 27-6, Vigneshwaran, N. (2006): Biological synthesis of silver nanoparticles using the fungus Aspergillus flavus, Materials Letters, 61, REFERENCIAS INFORMÁTICAS I. Mycology Online; url: ungal_descriptions/; 13/11/2011 II. Mycobank; url: aspx; 13/12/2011