Biosíntesis y optimización de inhibición bacteriana de las nanopartículas de plata derivadas de queñua (polylepis incarum) para el tratamiento de agua cruda del río coata, perú

Abstract

La desinfección del agua es crucial, sin embargo, el uso del cloro como desinfectante convencional genera subproductos de desinfección potencialmente tóxicos y cancerígenos para el medio ambiente y la salud humana. Este estudio tuvo como objetivo biosintetizar y optimizar la eficiencia bacteriana de las nanopartículas de plata derivadas de Polylepis incarum para el tratamiento de agua cruda del río Coata. La metodología se desarrolló en tres etapas. En la primera etapa se sintetizaron ecológicamente las nanopartículas de plata, que posteriormente se sometieron a una caracterización exhaustiva mediante espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier, microscopía de barrido electrónico y difracción de rayos X. En la segunda etapa se optimizaron los factores experimentales: dosis de nanopartículas de plata, tiempo y pH, mediante metodología de superficie de respuesta bajo un diseño compuesto central con tres factores y tres niveles, totalizando 20 tratamientos. En la tercera etapa se determinó el porcentaje de inhibición del crecimiento bacteriano. Los resultados revelaron que el extracto de Polylepis incarum tuvo una concentración de 30.77 AGmg/L de polifenoles y que las nanopartículas de plata presentaron una estructura cristalina tipo cúbica centrada en las caras, morfología esférica, distribución homogénea y un tamaño promedio de 41.9 nm, sin signos de agregación. Se alcanzó una inhibición del crecimiento bacteriano del 99.8 % en el tratamiento 12, a una dosis de 0.001 g/mL de nanopartículas de plata, en un tiempo de 30 minutos y un pH de 7. La optimización de los parámetros experimentales fue del 99.98 %, a una dosis de 0.0009 g/100 mL, tiempo de 29.44 minutos y pH 7.27. Estadísticamente, los factores de dosis de nanopartículas de plata y tiempo de contacto fueron significativos (p<0.05), mientras que el factor pH no fue significativo. En conclusión, las nanopartículas de plata demostraron su excepcional propiedad antibacteriana como una alternativa eficaz, ecológica y sostenible en la desinfección del agua.