CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE NANOPARTÍCULAS DE ZnO SINTETIZADAS A PARTIR DE EXOPOLISACÁRIDOS PRODUCIDOS POR Lactiplantibacillus fabifermentans BAL-27

Abstract

En este estudio, se sintetizaron y evaluaron las características fisicoquímicas, estructurales y funcionales de nanopartículas de ZnO sintetizadas a partir de diferentes concentraciones (1, 3 y 6 mg/mL) de exopolisacárido (EPS) producido por la cepa probiótica Lactiplantibacillus fabifermentans BAL-27-ITTG. El exopolisacárido actuó como agente reductor y estabilizador para la formación de nano y micro partículas ZnO-EPS (NpZnO-EPS 1, MpZnO-EPS 3 y MpZnO-EPS 6), obteniéndose una disminución significativa en el índice de polidispersidad generando partículas con distribución de tamaños más homogéneos y propiedades funcionales mejoradas de actividad antioxidante (80.25 %), capacidad de retención de agua (3.06 g H2O/muestra), actividad emulsionante (69.85 %) y actividad floculante (69.07 %). Se realizó la caracterización parcial de la estructura del EPS mediante HPLC-IR, FT-IR, RMN de 1H y PM, la estructura exhibió en su composición cinco monosacáridos, en su mayoría compuestos por manosa y glucosa unidos probablemente por enlaces α-1-4, α-1-3, α-1-6 y enlaces β de acuerdo al espectro de RMN, el cual además, se relacionó con el pico nítido de absorción a 1039.79 cm-1 (espectro FTIR) asociado a enlaces α-piranósidos y el EPS BAL-27 se reportó como heteropolisacárido de alto peso molecular (2.7*106 Da). La caracterización estructural de las partículas de ZnO-EPS se confirmó mediante barrido espectral UV-Vis (200-800 nm). El espectro FT-IR exhibió picos de absorción a 596.14, 601.91 y 600.46 cm-1 asociados al enlace Zn-O. Los resultados del ensayo antimicrobiano demostraron que las nano y micro partículas tuvieron efecto bacteriostático contra Staphylococcus aureus y efecto bactericida contra Lactiplantibacillus fabifermentans. La prueba hemolítica demostró que las nano y micro partículas de ZnO-EPS no generan citotoxicidad en eritrocitos humanos. Este estudio concluyo que las nano y micro partículas de ZnO-EPS, tienen propiedades funcionales mejoradas dependientes de la concentración de EPS presente en las partículas, en comparación con la estructura macromolecular libre del EPS y podrían ser utilizadas para futuras aplicaciones biológicas.