Películas autoensambladas híbridas de zein/Ag con propiedades antibacterianas

Encuentro; Nano 2022. XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

La Zein es una proteína extraída del maíz soluble en soluciones acuosas de etanol, que se caracteriza por su capacidad de autoensamblado y formación de películas en interfaces sólido|líquido. Contiene altas proporciones de residuos de aminoácidos no polares, que la hacen insoluble en agua [1]. Es, por lo tanto, uno de los mejores bioingredientes para películas de proteínas biodegradables resistentes a la humedad, esencial para reemplazar las alternativas sintéticas no amigables con el medio ambiente [2]. La adición de nanomateriales mejora significativamente las propiedades mecánicas de las películas de zein y tienen un gran impacto en el producto final [3]. Asimismo, es posible incorporar propiedad antibacteriana a las películas mediante la adición de nanopartículas de plata (NP-Ag). El objetivo del presente trabajo es sintetizar y caracterizar películas autoensambladas híbridas compuestas por zein/Ag y estudiar sus propiedades antibacterianas. El autoensamblado inducido por evaporación (EISA) involucra la solubilización de zein en una mezcla de etanol/agua, donde la evaporación preferencial del etanol cambia la polaridad de la solución y conduce al autoensamblado proteico. Se prepararon películas autoensambladas de zein siguiendo esta metodología, variando la concentración de proteína, el contenido de etanol y ácido acético en la solución, el empleo de glicerol como plastificante y el modo de evaporación. Se encontró que a las concentraciones evaluadas más bajas de zein se obtienen películas con morfología de esferas, cuyo diámetro depende directamente de la concentración, y a las concentraciones más altas, películas planas de escasa rugosidad. Las películas fueron caracterizadas por microscopía electrónica de barrido (SEM) y de fuerza atómica (AFM). Posteriormente, se sintetizaron NP-Ag por reducción con NaBH4 en una solución de zein, donde la proteína actúa como agente estabilizante de las NPs. Se ensayaron diferentes estrategias de preparación de la película autoensamblada híbrida de zein/Ag, mediante su incorporación en las soluciones de zein previo y posterior al EISA. Estas películas fueron caracterizadas por SEM, AFM y determinación de las propiedades antibacterianas. Se incubaron las películas híbridas de zein/Ag con cultivos de Staphylococcus aureus por 20 h a 37°C. Como control se emplearon películas compuestas únicamente por zein. Se observó la inhibición del crecimiento bacteriano en contacto con las películas autoensambladas híbridas con respecto a las películas de zein, así como una disminución de 3 órdenes de magnitud en el número de bacterias viables en contacto con las películas híbridas en comparación con las películas de zein. La excelente capacidad antibacteriana resulta sumamente relevante en el diseño de nuevos biomateriales con propiedades antibacterianas.REFERENCIAS [1] M. Demir, L. Ramos-Rivera, R. Silva, S. N. Nazhat, Aldo R. Boccaccini, Journal of Biomedical Materials Research Part A2, 105 (2017) 1656-1665.[2] Navdeep, T. Banipal, G. Kaur, M. S. Bakshi, Journal of Agricultural and Food Chemistry 64 (2016) 596-607.[3] H. Turasan, J. Kokini, Biomacromolecules 18 (2017) 331-354.