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Aug 10, 2023

Biosintesi della nanomedicina Co3O4 utilizzando l'estratto acquoso delle foglie di Mollugo oppositifolia L. e le sue attività antimicrobiche e larvicide delle zanzare

Scientific Reports volume 13,

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 9002 (2023) Citare questo articolo

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La nanotecnologia è un’area relativamente rivoluzionaria che genera progressi quotidiani. Ha un impatto significativo sulla nostra vita quotidiana. Ad esempio, in parassitologia, catalisi e cosmetica, le nanoparticelle possiedono proprietà distintive che le rendono possibili in un'ampia gamma di settori. Abbiamo utilizzato il metodo di riduzione chimica assistita dall'estratto acquoso di foglie di Molugo oppositifolia L. per sintetizzare nanoparticelle di Co3O4. Gli Nps di Co3O4 biosintetizzati sono stati confermati tramite spettroscopia UV-Vis, microscopio elettronico a scansione, diffrazione di raggi X, EDX, infrarosso in trasformata di Fourier e analisi HR-TEM. La dimensione dei cristalliti dagli studi XRD ha rivelato circa 22,7 nm. La nanoparticella Co3O4 biosintetizzata è stata ulteriormente valutata per l'attività larvicida delle zanzare contro le larve di zanzara del sud delle città Culex quinquefasciatus e per le attività antimicrobiche. La particella Co3O4 sintetizzata (2) ha mostrato una significativa attività larvicida nei confronti delle larve di zanzara Culex quinquefasciatus con il valore LD50 di 34,96 µg/mL rispetto all'estratto acquoso della pianta (1) e rispetto alla permetrina di controllo con il valore LD50 di 82,41 e 72,44 µg/mL. Rispetto al trattamento antibatterico standard, la ciprofloxacina, le nanoparticelle di Co3O4 (2) prodotte dimostrano un'azione antibatterica significativamente potenziata contro gli agenti patogeni E. coli e B. cereus. La MIC per le nanoparticelle 2 di Co3O4 contro C. albicans era inferiore a 1 μg/ml, che era molto inferiore alla MIC per il farmaco di controllo, clotrimale, che era di 2 μg per millilitro. Le nanoparticelle Co3O4 2, con una MIC di 2 μg/mL, hanno un'attività antifungina molto più elevata rispetto al clotrimale, la cui MIC è di 4 μg/mL, contro M. audouinii.

Gli insetticidi chimici vengono utilizzati per il controllo delle zanzare, ma sono dannosi per gli animali non bersaglio e causano problemi alla salute umana. Pertanto, per gestire questa sfida in modo efficace, è necessario puntare a sistemi di controllo efficaci ed economicamente vantaggiosi. Per monitorare con successo le zanzare attraverso diversi meccanismi, è possibile creare biopesticidi. A livello globale, le zanzare trasmettono malattie e parassiti terribili, come il morbillo, la dengue, la filariosi, ecc. Le zanzare sono comuni e muoiono quasi due milioni di persone ogni anno1. Molte malattie legate alle zanzare, come i danni socioeconomici e al lavoro manuale nei paesi subtropicali e tropicali, consumano potere finanziario, ma le malattie trasmesse da vettori non sono protette nel clima degli ecosistemi terrestri2. L'anofele stephensi è il principale vettore della malaria in India. La malaria, che in passato contava tra 1,1 e 2,7 milioni, è stata una delle principali malattie infettive gravi con una prevalenza stimata in 300-500 milioni di manifestazioni sanitarie. Quasi il 40% delle persone che vivono nella biosfera rimangono anche in siti tropicali affetti da malaria3. Per un numero compreso tra 120 e 44 milioni di cittadini in tutto il mondo, l'agente della filariosi linfatica Culex quinquefasciatus, solitamente distribuito attraverso le piogge, è un fenomeno ricorrente4.

Il meccanismo specifico alla base dell’azione larvicida delle AgNP non è del tutto noto, considerando l’esistenza di numerosi articoli di ricerca sull’argomento. Le dimensioni più piccole degli AgNP hanno portato alcuni autori a credere che possano facilmente penetrare nella parete intestinale degli insetti e legarsi al gruppo zolfo e fosforo dell'acido desossiribonucleico, causando la morte cellulare interferendo con il normale funzionamento come la replicazione. Il meccanismo d'azione degli AgNP nei confronti delle larve è poco compreso, con solo un numero limitato di pubblicazioni disponibili5,6,7,8,9. Gli effetti delle NP sulle larve di zanzara sono stati studiati da Kumar et al. in termini di alterazioni morfologiche, biochimiche, fisiologiche e molecolari10.

Le malattie infettive, in generale, costituiscono un grave pericolo per la salute pubblica in tutto il mondo, in particolare quando si evolvono agenti patogeni probiotici resistenti agli antibiotici. I ceppi batterici Gram-positivi e Gram-negativi sono entrambi considerati un grave problema per la salute pubblica. Per molti anni gli antibiotici sono stati utilizzati per gestire le malattie sia in ambito comunitario che ospedaliero11,12,13.