Published April 28, 2016 | Version v1
Publication Open

Cocoa pod husk extract-mediated biosynthesis of silver nanoparticles: its antimicrobial, antioxidant and larvicidal activities

Creators

  • 1. Ladoke Akintola University of Technology
  • 2. Osun State University
  • 3. University of KwaZulu-Natal

Description

The present investigation reports utility of cocoa pod husk extract (CPHE), an agro-waste in the biosynthesis of silver nanoparticles (AgNPs) under ambient condition. The synthesized CPHE-AgNPs were characterized by UV–visible spectroscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy, Energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopy and transmission electron microscopy. The feasibility of the CPHE-AgNPs as antimicrobial agent against some multidrug-resistant clinical isolates, paint additive, and their antioxidant and larvicidal activities were evaluated. CPHE-AgNPs were predominantly spherical (size range of 4–32 nm) with face-centered cubic phase and crystalline conformation pattern revealed by selected area electron diffraction, while EDX analysis showed the presence of silver as a prominent metal. The synthesized nanoparticles effectively inhibited multidrug-resistant isolates of Klebsiella pneumonia and Escherichia coli at a concentration of 40 µg/ml, and enhanced the activities of cefuroxime and ampicillin in synergistic manner at 42.9–100 % concentration, while it completely inhibited the growth of E. coli, K. pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus and Aspergillus niger as additive in emulsion paint. The antioxidant activities of the CPHE-AgNPs were found to be excellent, while highly potent larvicidal activities against the larvae of Anopheles mosquito at 10–100 µg/ml concentration were observed. Our study demonstrated for the first time the utility of CPHE in the biosynthesis of CPHE-AgNPs with potential applications as antimicrobial and larvicidal agents, and paint additives for coating material surfaces to protect them against microbial growth while improving their shelf life.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يفيد التحقيق الحالي بفائدة مستخلص قشر جراب الكاكاو (CPHE)، وهي نفايات زراعية في التركيب الحيوي للجسيمات النانوية الفضية (AgNPs) في ظل الظروف المحيطة. تم تمييز CPHE - AgNPs المصنعة بواسطة التحليل الطيفي المرئي للأشعة فوق البنفسجية، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه، والتحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX) والمجهر الإلكتروني للإرسال. تم تقييم جدوى CPHE - AgNPs كعامل مضاد للميكروبات ضد بعض العزلات السريرية المقاومة للأدوية المتعددة، ومضافات الطلاء، وأنشطتها المضادة للأكسدة ومبيدات اليرقات. كانت CPHE - AgNPs في الغالب كروية (نطاق حجم 4–32 نانومتر) مع طور مكعب محوره الوجه ونمط تشكيل بلوري كشف عنه حيود إلكترون المنطقة المختارة، في حين أظهر تحليل EDX وجود الفضة كمعدن بارز. تعمل الجسيمات النانوية المركبة بشكل فعال على تثبيط العزلات المقاومة للأدوية المتعددة للالتهاب الرئوي الكلبيسيلا والإشريكية القولونية بتركيز 40 ميكروغرام/مل، وتعزز أنشطة السيفوروكسيم والأمبيسلين بطريقة تآزرية بتركيز 42.9-100 ٪، في حين أنها تثبط تمامًا نمو الإشريكية القولونية، K. الالتهاب الرئوي، العقدية المقيحة، المكورات العنقودية الذهبية، الزائفة الزنجارية، الرشاشية الصفراء، الرشاشية المدخنة والنيجر الرشاشية كمادة مضافة في طلاء المستحلب. وجد أن الأنشطة المضادة للأكسدة لـ CPHE - AgNPs ممتازة، في حين لوحظت أنشطة قوية للغاية لمبيدات اليرقات ضد يرقات بعوضة الأنوفيلة بتركيز 10–100 ميكروغرام/مل. أظهرت دراستنا لأول مرة فائدة CPHE في التركيب الحيوي لـ CPHE - AgNPs مع التطبيقات المحتملة كعوامل مضادة للميكروبات ومبيدات لليرقات، وإضافات الطلاء لطلاء أسطح المواد لحمايتها من نمو الميكروبات مع تحسين عمرها الافتراضي.

Translated Description (French)

La présente enquête rapporte l'utilité de l'extrait d'enveloppe de gousse de cacao (CPHE), un déchet agricole dans la biosynthèse des nanoparticules d'argent (AgNP) dans des conditions ambiantes. Les CPHE-AgNP synthétisés ont été caractérisés par spectroscopie UV–visible, spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie (EDX) et microscopie électronique à transmission. La faisabilité des CPHE-AgNP comme agent antimicrobien contre certains isolats cliniques multirésistants, additif de peinture et leurs activités antioxydantes et larvicides ont été évaluées. Les CPHE-AgNP étaient principalement sphériques (plage de taille de 4 à 32 nm) avec une phase cubique centrée sur la face et un motif de conformation cristalline révélé par la diffraction électronique de la zone sélectionnée, tandis que l'analyse EDX a montré la présence d'argent comme métal proéminent. Les nanoparticules synthétisées inhibaient efficacement les isolats multirésistants de Klebsiella pneumonia et d'Escherichia coli à une concentration de 40 µg/ml, et augmentaient les activités du céfuroxime et de l'ampicilline de manière synergique à une concentration de 42,9 à 100 %, tout en inhibant complètement la croissance d'E. coli, K. pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus et Aspergillus niger en tant qu'additif dans la peinture en émulsion. Les activités antioxydantes des CPHE-AgNP se sont avérées excellentes, tandis que des activités larvicides très puissantes contre les larves du moustique Anopheles à une concentration de 10–100 µg/ml ont été observées. Notre étude a démontré pour la première fois l'utilité de la CPHE dans la biosynthèse des CPHE-AgNP avec des applications potentielles en tant qu'agents antimicrobiens et larvicides, et des additifs de peinture pour les surfaces des matériaux de revêtement afin de les protéger contre la croissance microbienne tout en améliorant leur durée de conservation.

Translated Description (Spanish)

La presente investigación informa sobre la utilidad del extracto de cáscara de vaina de cacao (CPHE), un residuo agrícola en la biosíntesis de nanopartículas de plata (AgNP) en condiciones ambientales. Los CPHE-AgNP sintetizados se caracterizaron por espectroscopía UV–visible, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier, espectroscopía de rayos X de dispersión de energía (edX) y microscopía electrónica de transmisión. Se evaluó la viabilidad de los CPHE-AgNP como agente antimicrobiano contra algunos aislados clínicos multirresistentes, aditivos de pintura y sus actividades antioxidantes y larvicidas. Los CPHE-AgNP eran predominantemente esféricos (rango de tamaño de 4–32 nm) con fase cúbica centrada en la cara y patrón de conformación cristalina revelado por difracción de electrones de área seleccionada, mientras que el análisis edX mostró la presencia de plata como un metal prominente. Las nanopartículas sintetizadas inhibieron eficazmente los aislados multirresistentes de Klebsiella pneumoniae y Escherichia coli a una concentración de 40 µg/ml, y potenciaron las actividades de cefuroxima y ampicilina de manera sinérgica a una concentración del 42,9-100%, mientras que inhibieron completamente el crecimiento de E. coli, K. pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus y Aspergillus niger como aditivo en la pintura en emulsión. Se encontró que las actividades antioxidantes de los CPHE-AgNP eran excelentes, mientras que se observaron actividades larvicidas altamente potentes contra las larvas del mosquito Anopheles a una concentración de 10–100 µg/ml. Nuestro estudio demostró por primera vez la utilidad de CPHE en la biosíntesis de CPHE-AgNP con posibles aplicaciones como agentes antimicrobianos y larvicidas, y aditivos de pintura para recubrir superficies de materiales para protegerlos contra el crecimiento microbiano y mejorar su vida útil.

Files

s40097-016-0191-4.pdf.pdf

Files (1.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ce3abccb362c058bbe520b28cc1d814a
1.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التخليق الحيوي بواسطة مستخلص قشر الكاكاو للجسيمات النانوية الفضية: أنشطتها المضادة للميكروبات ومضادات الأكسدة ومبيدات اليرقات
Translated title (French)
Biosynthèse des nanoparticules d'argent médiée par l'extrait d'enveloppe de gousse de cacao : ses activités antimicrobiennes, antioxydantes et larvicides
Translated title (Spanish)
Biosíntesis de nanopartículas de plata mediada por extracto de cáscara de vaina de cacao: sus actividades antimicrobianas, antioxidantes y larvicidas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2343409563
DOI
10.1007/s40097-016-0191-4

Is supplement to
https://openalex.org/W4309458824 (Other)
https://openalex.org/W4292348249 (Other)
https://openalex.org/W3025493177 (Other)
https://openalex.org/W3016244705 (Other)
https://openalex.org/W2907889084 (Other)
https://openalex.org/W2516512632 (Other)
https://openalex.org/W2387906618 (Other)
https://openalex.org/W2365193430 (Other)
https://openalex.org/W2098390369 (Other)
https://openalex.org/W1984764182 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Nigeria

References

  • https://openalex.org/W1427864209
  • https://openalex.org/W1605096918
  • https://openalex.org/W1605928876
  • https://openalex.org/W1778197554
  • https://openalex.org/W1844989046
  • https://openalex.org/W1846571185
  • https://openalex.org/W1973930553
  • https://openalex.org/W1975697210
  • https://openalex.org/W1975770140
  • https://openalex.org/W1977763937
  • https://openalex.org/W1979610553
  • https://openalex.org/W1980809308
  • https://openalex.org/W1990837995
  • https://openalex.org/W1998336880
  • https://openalex.org/W2004796680
  • https://openalex.org/W2006825440
  • https://openalex.org/W2008017059
  • https://openalex.org/W2019662081
  • https://openalex.org/W2021172934
  • https://openalex.org/W2032934699
  • https://openalex.org/W2041428347
  • https://openalex.org/W2047221663
  • https://openalex.org/W2048615871
  • https://openalex.org/W2048814133
  • https://openalex.org/W2049039613
  • https://openalex.org/W2055066126
  • https://openalex.org/W2059183822
  • https://openalex.org/W2063412695
  • https://openalex.org/W2065853716
  • https://openalex.org/W2069679174
  • https://openalex.org/W2076755908
  • https://openalex.org/W2078149414
  • https://openalex.org/W2078204262
  • https://openalex.org/W2080487970
  • https://openalex.org/W2084187210
  • https://openalex.org/W2086862956
  • https://openalex.org/W2094757852
  • https://openalex.org/W2114139953
  • https://openalex.org/W2114935729
  • https://openalex.org/W2116215045
  • https://openalex.org/W2117282390
  • https://openalex.org/W2119225252
  • https://openalex.org/W2134324741
  • https://openalex.org/W2134958128
  • https://openalex.org/W2159074745
  • https://openalex.org/W2319397367
  • https://openalex.org/W2320907341
  • https://openalex.org/W2322747470
  • https://openalex.org/W2473773320
  • https://openalex.org/W2566540544
  • https://openalex.org/W4244302984
  • https://openalex.org/W834347180
  • https://openalex.org/W96145800