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Mar 29, 2024

Biosintesi, caratterizzazione e attività antielmintica delle nanoparticelle d'argento dell'isolato di Clerodendrum infortunatum

Scientific Reports volume 13, Numero articolo: 7415 (2023) Cita questo articolo 893 Accessi 1 Citazioni 2 Dettagli metriche altmetriche Negli ultimi decenni, la sintesi verde delle nanoparticelle ha avuto

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 7415 (2023) Citare questo articolo

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Negli ultimi decenni, la sintesi verde delle nanoparticelle ha acquisito importanza per la loro efficacia terapeutica e la loro natura eco-compatibile. L’integrazione dei principi della chimica verde nella ricerca multidisciplinare sulle nanoscienze ha aperto la strada allo sviluppo di metodi sostenibili e rispettosi dell’ambiente per sintetizzare nanoparticelle di oro e argento. Nel presente studio, i fiori ottenuti da Clerodendrum infortunatum (L.), appartenente alla famiglia delle Verbenaceae, sono stati utilizzati per biosintetizzare nanoparticelle d'argento (AgNP) per valutare il potenziale antielmintico. Sono state eseguite spettroscopia UV-Vis, analisi XRD, FTIR, SEM e TEM per accertare la formazione di AgNP. L'AgNP derivato dal clerodendrum (CLE-AgNP) ha influenzato in modo significativo le normali funzioni fisiologiche del parassita del pollame Raillietina spp., una minaccia per l'industria del bestiame. Il nostro studio manifesta che i CLE-AgNP causano una notevole distorsione del tegumento superficiale di questo parassita cestodico portando a cambiamenti nell'interfaccia ospite-parassita. Gli studi di localizzazione istochimica degli enzimi associati al tegumento, vale a dire. AcPasi, AlkPasi, ATPasi e 5'-Nu, esposti al farmaco, hanno mostrato un sostanziale declino dell'attività, stabilendo così il potenziale antielmintico dei CLE-AgNP.

Le attuali tendenze nel benessere degli animali incentivano l’adozione di pratiche di allevamento biologiche, all’aperto e in cortile. Il pollo locale gestito nel settore della produzione di pollame da cortile è fondamentale per fornire reddito alle piccole società. Tuttavia, la crescita di questo settore è fortemente ostacolata dal riemergere di una vasta gamma di elminti del pollame. Diversi studi suggeriscono che polli e tacchini ospitano un’ampia gamma di elminti, causando un’enorme perdita economica nei paesi tropicali come l’India. Il parassita cestode Raillietina spp. è altamente diffuso nei volatili domestici comuni Gallus gallus domesticus, causando enterite e perdita di peso nei giovani polli1,2. Le strategie comuni di eradicazione dei parassiti includono l'uso della classe di composti benzimidazolici, come flubendazolo, fenbendazolo e albendazolo, il cui utilizzo non regolamentato può portare alla resistenza antielmintica3. Sebbene la medicina etnoveterinaria sia una pratica consolidata, le prove sulla farmacologia degli antielmintici vegetali da utilizzare nei polli sono limitate. L'attuale indagine è stata condotta per supportare l'uso terapeutico del Clerodendrum infortunatum (CLE) per la biosintesi dell'AgNP come antielmintico contro il cestode degli uccelli Raillietina spp.

La tecnologia ispirata alla biotecnologia per la sintesi delle nanoparticelle (NP) è diventata un ramo importante della nanoscienza e della nanotecnologia. Finora, numerose NP metalliche e ossidi metallici sono stati sintetizzati utilizzando estratti vegetali, microbi, ecc.4,5. A causa della loro ampia disponibilità, rinnovabilità e rispetto dell’ambiente, oltre alle loro immense applicazioni nella sintesi di NP, la biomassa vegetale è principalmente presa di mira come catalizzatore per la sintesi chimica e la produzione di biodiesel6,7. È noto da tempo che i prodotti a base di argento hanno forti effetti inibitori e battericidi e un ampio spettro di attività antimicrobiche, che sono stati utilizzati per secoli per prevenire e curare varie malattie, in particolare le infezioni8. La ricerca attuale suggerisce che le nanoparticelle d'argento (AgNP) possono essere utilizzate in varie applicazioni mediche, tra cui il trattamento antibatterico, antifungino, antidiabetico, antinfiammatorio e antitumorale, nonché nella diagnosi9,10,11,12. La sintesi di nanoparticelle d'argento per vie fisiche e chimiche pone seri problemi come investimenti di capitale elevati, utilizzo di sostanze chimiche pericolose, temperatura e pressione elevate e solventi tossici13,14,15. Rispetto ai microrganismi, l'applicazione di estratti vegetali per sintetizzare AgNP è più vantaggiosa in termini di disponibilità di risorse, sicurezza, velocità di reazione, convenienza e fattibilità della sintesi su larga scala16,17,18. È stato segnalato che le sostanze fitochimiche presenti negli estratti vegetali causano la riduzione degli ioni metallici in nanoparticelle e alla fine annullano l'uso di sostanze chimiche tossiche, alta pressione, temperatura, energia e mantenimento delle colture microbiche19,20,21,22,23,24. Vari materiali vegetali, come estratti di foglie, frutta, corteccia, bucce di frutta, radici e calli, sono stati esplorati per sintetizzare NP in diverse dimensioni e forme25. Tripathi et al. hanno valutato l'attività battericida delle nanosfere d'argento ad una concentrazione di 40 μg/mL contro Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Bacillus subtilis e Pseudomonas aeruginosa misurando le unità formanti colonie26. In uno studio precedente, Kar et al. hanno studiato l'attività antielmintica in vitro delle particelle di nanooro sintetizzate dal filtrato di coltura privo di micelio del fungo Nigrospora oryzae trattato con cloruro d'oro su parassiti di vermi utilizzando un modello di cestode (tenia)27. Lo studio ha rivelato alterazioni nell’attività enzimatica e effetti sul normale funzionamento fisiologico del parassita dopo il trattamento con nanoparticelle d’oro.