La synthèse verte de nanoparticules d’oxyde de zinc enrobées : une approche innovante contre les biofilms bactériens

Abstract

Le but de cette étude est la biosynthèse des nanoparticules d'oxyde de zinc (ZnO NPs) par une méthode verte utilisant l'extrait de pelures de grenade (Punica granatum), et l'évaluation de l'activité anti-biofilm bactérienne et anti-inflammatoire des nanoparticules de ZnO enrobées avec la quercétine et l'amoxicilline. Les étapes de notre travail ont inclus l'extraction des composés actifs à partir de la matière végétale, la réalisation de tests phytochimiques sur l'estimation de la teneur en polyphénols totaux, flavonoïdes et tanins condensés, la biosynthèse et l'enrobage des nanoparticules, suivis de leur caractérisation à l'aide de techniques analytiques (UV-Vis, FTIR, DRX). Nous avons évalué l'activité antioxydante (FRAP) des ZnO NPs, ainsi que l'activité anti-biofilm des nanoparticules contre quatre souches bactériennes (Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis et Pseudomonas aeruginosa), et l'activité anti-inflammatoire basée sur la méthode d'inhibition de la dénaturation des protéines (BSA). Les dimensions nanométriques de toutes les nanoparticules ont été confirmées par diffraction des rayons X (DRX), qui a confirmé une structure hexagonale pour les trois nanoparticules synthétisées (ZnO NPs, ZnO@Quer et ZnO@Amoxicilline) dont la taille des particules de ZnO est de 28,16 ± 0,17 nm respectivement. Les ZnO NPs ont montré une efficacité antibactérienne notable. L'activité anti-biofilm la plus marquée a été observée à une concentration de 125 µg/mL, en particulier contre Staphylococcus aureus, avec un taux d'inhibition supérieur à 73,94 %. Notamment, les nanoparticules de ZnO enrobées de quercétine ont démontré une activité anti-biofilm renforcée, dépassant également les 73,94 % d'inhibition pour l'ensemble des souches bactériennes testées. L'étude de l'activité anti-inflammatoire a montré un grand pourcentage d'inhibition ; une forte activité anti-inflammatoire, avec un pourcentage d'inhibition de 67,6 % pour les ZnO NPs, 96,7 % pour ZnO NPs enrobé de quercétine et 96,0 % pour ZnO NPs enrobé de amoxicilline à la concentration la plus élevée . Nos résultats suggèrent une synergie prometteuse entre les nanoparticules et les agents antimicrobiens conventionnels, en particulier celles enrobées de quercétine, présentent une efficacité élevée, ce qui en fait une option thérapeutique prometteuse, pouvant ouvrir la voie à des recherches approfondies en vue de leur valorisation potentielle dans les domaines pharmaceutique et agroalimentaire.