GREEN SYNTHESIS OF SILVER NANOPARTICLES USING CURCUMA LONGA PLANT EXTRACT AND THEIR POSSIBLE APPLICATIONS

Sabina Neculai-Văleanu, Adina-Mirela Ariton, A.C. Matei, Bianca-Maria Mădescu, Mădălina-Alexandra Davidescu, Ioana Poroșnicu, Şt. Creangă

Abstract
    Due to their wide spectrum antibacterial activity against distinct microorganisms and different mechanisms of action that may reduce the growth of resistant bacteria, silver nanoparticles may be a promising solution for the control and treatment of bacterial infections in livestock. Nanoparticle synthesis from plant extracts is tentatively offering a path for large-scale production of commercially appealing nanoparticles, such as silver nanoparticles (AgNP). The green synthesis of AgNPs was performed by mixing curcuma extract with AgNO₃ solution (1 mM) in a 1:9 proportion and adjusting the pH to 10, using NaOH 0.1N solution. The solution was kept under dark conditions at room temperature. The color of the curcuma extract varied from bright yellow to pale yellow when the AgNO₃ was added and finally changed to dark red-brown after 24 hours, indicating complete reduction of silver ions to AgNPs. The ability of green synthesized AgNPs to scavenge hydrogen peroxide was evaluated using UV-Vis analysis, by incubating the curcuma-AgNP with hydrogen peroxide. The biosynthesis of silver nanoparticles using Curcuma longa extract was confirmed by UV-Vis spectroscopy. The absorption spectra of AgNPs covered a wide range between 330-500 nm with a prominent peak at 428 nm, indicating the formation of AgNPs because this value is consistent with the range of the surface plasmon resonance (SPR) for AgNPs. Additionally, the spectroscopic analysis showed that the curcuma AgNP extract (500 μg/ml) has moderate hydrogen peroxide scavenging activity. Green synthesis of silver nanoparticles using Curcuma longa is a promising nanotechnological strategy that may enable the development of alternative antimicrobial agents by exploiting the antibacterial activity of Curcuma longa extracts and silver ions against enteropathogenic pathogens, in livestock and veterinary medicine sectors.

OBȚINEREA NANOPARTICULELOR DE ARGINT PRIN SINTEZĂ VERDE UTILIZÂND EXTRACT DE CURCUMA LONGA

Sabina Neculai-Văleanu, Adina-Mirela Ariton, A.C. Matei, Bianca-Maria Mădescu, Mădălina-Alexandra Davidescu, Ioana Poroșnicu, Şt. Creangă

Rezumat
   Datorită activității lor antibacteriene, cu spectru larg împotriva microorganismelor distincte și a diferitelor mecanisme de acțiune care pot reduce creșterea bacteriilor rezistente, nanoparticulele de argint pot fi o soluție promițătoare pentru controlul și tratamentul infecțiilor bacteriene la animale. Sinteza nanoparticulelor din extractele vegetale reprezinta o alternativa fezabila, din punct de vedere economic, pentru producția pe scară largă a nanoparticulelor, cum ar fi cele de argint (NPAg). Obtinerea NPAg, prin sinteză verde, a fost realizată prin amestecarea extractului de curcuma cu soluție de AgNO₃ (1 mM) în raport de 1: 9 și ajustarea pH-ului la 10, folosind soluție NaOH 0.1N. Produsul format a fost păstrat în condiții de întuneric, la temperatura camerei. Culoarea extractului de curcuma a variat de la galben strălucitor la galben pal atunci când s-a adăugat solutie de AgNO₃, ajungand în final la roșu-brun închis (după 24 de ore). Activitatea de neutralizare a peroxidului de hidrogen a fost evaluată prin incubarea produsului obtinut (NPAg) cu H₂O₂. Biosinteza nanoparticulelor de argint utilizand extractul Curcuma longa a fost confirmată prin spectroscopie UV-VIS. Spectrul de absorbție a NPAg a fost cuprins intre 330-500 nm, avand un peak de absorbtie la lungimea de unda 428 nm, ceea ce indică formarea NPAg, deoarece această valoare este în concordanță cu intervalul rezonanței plasmonice de suprafață (SPR) pentru NPAg. Analiza spectroscopică a confirmat că extractul de curcuma-AgNP (500 μg/ml) are activitate moderată de neutralizare a peroxidului de hidrogen. Obtinerea nanoparticulelor de argint, prin sinteza verde, folosind Curcuma longa este o strategie nanotehnologică promițătoare, care poate permite dezvoltarea unor agenți antimicrobieni alternativi prin exploatarea activității antibacteriene a extractelor de Curcuma longa și a ionilor de argint împotriva agenților patogeni entero-patogenici, cu posibilitati de utilizare in zootehnie si medicina veterinară.

Cuvinte cheie: sinteză verde; extract; nanoparticule; activitate antioxidantă