Aprovechamiento de residuos orgánicos para la síntesis de nanopartículas metálicas funcionales

Authors

  • Carlos Enrique Escárcega-González Universidad Autónoma de Nuevo León
  • Estefanía Caballero-Oyervides Universidad Autónoma de Nuevo León
  • Javier Emanuel Castañeda-Aude Universidad Autónoma de Nuevo León
  • Brenda Ureña-Castillo Universidad Autónoma de Nuevo León
  • José Rubén Morones-Ramírez Universidad Autónoma de Nuevo León
  • Enrique Díaz Barriga-Castro Centro de Investigación en Química Aplicada, CIOA.

DOI:

https://doi.org/10.29105/qh10.4-266

Keywords:

Residuos orgánicos, polifenoles, nanopartículas metálicas.

Abstract

El aumento de la población y sus actividades con el consiguiente desarrollo del ser humano, ha propiciado la generación y acumulación de mayores cantidades de residuos como los de tipo orgánico que pueden impactar de manera negativa al medio ambiente. Por ello, es importante fomentar estrategias más eficientes de gestión y disposición final para este tipo de residuos. Al respecto, debido a su naturaleza orgánica, estos residuos pueden contener diversos compuestos de interés que pueden ser aplicados en áreas como la nanotecnología, medicina, medio ambiente, alimentaria, farmacéutica, entre otras., por lo que su revalorización es una alternativa viable para su aprovechamiento. En este sentido, la síntesis verde de nanopartículas metálicas con propiedades interesantes tales como: antimicrobianas, antioxidantes, catalizadoras, anticancerígenas, etc, ha mostrado ser una metodología de obtención de dichos nanomateriales de una manera más amigable con el medio ambiente y con una mejor relación costo/beneficio. Para tal efecto, se requieren agentes reductores y estabilizadores por medio de seres vivos o sus partes, los cuales pueden ser obtenidos a partir de extractos de residuos orgánicos, ya que éstos poseen compuestos tales como fenólicos antioxidantes eficientes para reducir y estabilizar soluciones de sales metálicas con la consiguiente producción de sus respectivas nanopartículas. Por lo tanto, el aprovechamiento de residuos orgánicos para la síntesis verde de nanopartículas metálicas funcionales representa una alternativa viable y adecuada en la búsqueda de mejores estrategias de manejo, gestión y disposición final de estos residuos, así como mitigar los impactos al medio ambiente, obteniendo a la par nanomateriales con potenciales beneficios en diversas áreas relevantes para la sociedad.

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Author Biographies

Javier Emanuel Castañeda-Aude, Universidad Autónoma de Nuevo León

Centro de Investigación en Biotecnología y Nanotecnología, Facultad de Ciencias Químicas.

José Rubén Morones-Ramírez, Universidad Autónoma de Nuevo León

Centro de Investigación en Biotecnología y Nanotecnología, Facultad de Ciencias Químicas.

References

-[1] NU. Objetivos del desarrollo sostenible.

https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/sustainableconsumption-production/ (accesado el 13 de octubre de 2021).

-[2] UN Environment Programme. https://www.unep.org/thinkeatsave/get-informed/worldwide-foodwaste (accesado el 1 de septiembre de 2021)

-[3] González G, C. G. Frutas y verduras perdidas y desperdiciadas, una oportunidad para mejorar el consumo. Rev. Chil. Nutr. 2018, 45 (3), 198-198. DOI: https://doi.org/10.4067/s0717-75182018000400198

-[4] Blakeney, M. Food Loss and Food Waste: Causes and Solutions; 2019. https://doi.org/10.4337/9781788975391. DOI: https://doi.org/10.4337/9781788975391

-[5] SEMARNAT. https://biblioteca.semarnat.gob.mx/janium/Documentos/Ciga/Libros 2011/CD003593 pdf (accesado el 18 de noviembre del 2021).

-[6] Venkat, K. The climate change and economic impacts of foodwaste in the United States. Int. J. Food Syst. Dyn. 2012, 2 (4), 431— 446. https://doi.org/10.18461/ijfsd.v2i4.247.

-[7] Vilariño, M. V.; Franco, C.; Quarrington, C. Food Loss and Waste Reduction as an Integral Part of a Circular Economy. Front. Environ. Sci. 2017, 5 (MAY). https://doi.org/10.3389/fenvs.2017.00021. DOI: https://doi.org/10.3389/fenvs.2017.00021

-[8] CEC. Characterization and Management of Organic Waste in North America—Foundational Report. Montreal, Canada: Commission for Environmental Cooperation. 2017, 260 pp.

-[9] Ben-Othman, S.; Jóudu, I.; Bhat, R. Bioactives from Agri-Food Wastes: Present Insights and Future Challenges; 2020; Vol. 25. https://doi.org/10.3390/molecules25030510. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules25030510

-[10] Rafiq, S.; Kaul, R.; Sofi, S. A.; Bashir, N.; Nazir, F.; Ahmad Nayik, G. Citrus Peel as a Source of Functional Ingredient: A Review. J. Saudi Soc. Agric. Sci. 2018, 17 (4) 351-358. https://doi.org/10.1016/;.jssas.2016.07.006. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jssas.2016.07.006

-[11] Kumar, H.; Bhardwaj, K.; Dhanjal, D. S.; Nepovimova, E.; Sen, F.; Regassa, H.; Singh, R.; Verma, R.; Kumar, V.; Kumar, D.; Bhatia,

S. K.; Kuca, K. Fruit Extract Mediated Green Synthesis of Metallic Nanoparticles: A New Avenue in Pomology Applications. Int. J.

Mol. Sci. 2020, 21 (2), 1-18. https://doi.org/10.3390/ijms21228458. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21228458

-[12] Zhao, L.; Lu, L.; Wang, A.; Zhang, H.; Huang, M.; Wu, H.; Xing, B; Wang, Z; Ji, R. Nano-biotechnology in agriculture: use of nanomaterials to promote plant growth and stress tolerance. J. Agric. Food Chem.. 2020, 68(7), 1935-1947. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jafc.9b06615

-[13] Bhatia, S. Nanoparticles types, classification, characterization, fabrication methods and drug delivery applications. In Natural

polymer drug delivery systems. Springer, Cham, 2016, (pp. 33-93).

-[14] Yalcin, H.; Capar, T. D. Chapter 21 Bioactive Compounds of Fruits mand Vegetables. Minim. Process. Refrig. Fruits Veg. 2017, 723- 745. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-7018-6. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4939-7018-6_21

-[15] Soumya, N. P. P.; Mini, S.; Sivan, S. K.; Mondal, S. Bioactive Compounds in Functional Food and Their Role as Therapeutics.

Bioact. Compd. Heal. Dis. 2021, 4 (3) 24-39. https://doi.org/10.31989/bchd.v413.786.

-[16] Rafique, M.; Sadaf, IL; Rafique, M. S.; Tahir, M. B. A Review on Green Synthesis of Silver Nanoparticles and Their Applications.

Artif. Cells, Nanomedicine Biotechnol. 2017, 45 (7), 1272-1291. https://doi.org/10.1080/21691401.2016.1241792. DOI: https://doi.org/10.1080/21691401.2016.1241792

-[17] Ahmad, S., Munir, S., Zeb, N., Ullah, A., Khan, B., Ali, J., Bilal, M., Omer, M., Alamzeb, M., Salman, S. M., £ Ali, S. Green

nanotechnology: a review on green synthesis of silver nanoparticles - an ecofriendly approach. Int. J. Nanomedicine; 2019; 14, 5087— 5107. https://doi.org/10.2147/1JN.5200254. DOI: https://doi.org/10.2147/IJN.S200254

-[18] Kumar, H.; Bhardwaj, K.; Sharma, R.; Nepovimova, E.; Kuca, K.; Singh Dhanjal, D.; Verma, R.; Bhardwaj, P.; Sharma, S.; Kumar, D.

Fruit and Vegetable Peels: Utilization of High Value. Molecules 2020, 25, 1-21. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules25122812

-[19] Ghosh, P. R.; Fawcett, D.; Sharma, S. B.; Poinern, G. E. J. Production of High-Value Nanoparticles via Biogenic Processes

Using Aquacultural and Horticultural Food Waste. Materials (Basel). 2017, 10 (8). https://doi.org/10.3390/ma10080852. DOI: https://doi.org/10.3390/ma10080852

-[20] López, G.; Morales, R.; Olea, O.; Sánchez, V.; Trujillo, J.; Valera, V.; Vilchis, A. Nanoestructuras metálicas; síntesis, caracterización

y aplicaciones. Libro de Editorial Reverte, Universidad Autónomadel Estado de México, 2013, 207 pags

-[21] Zangeneh, .,; M., Bovandi,; S., Gharehyakheh, S.; Zangeneh, A.; Trani, P. Green synthesis and chemical characterization of silver nanoparticles obtained using Allium saralicum aqueous extract and survey of in vitro antioxidant, cytotoxic, antibacterial and antifungal properties. Appl. Organomet. Chem. 2019, 33(7), e4961. DOI: https://doi.org/10.1002/aoc.4961

-[22] Tahvilian, R.; Zangeneh, M. M.; Falahi, H.; Sadrjavadi, K.; Jalalvand, A. R.; Zangeneh, A. Green synthesis and chemical characterization of copper nanoparticles using Allium saralicum leaves and assessment of their cytotoxicity, antioxidant, antimicrobial, and cutaneous wound healing properties. Appl. Organomet. Chem. 2019, 33(12), e5234. DOI: https://doi.org/10.1002/aoc.5234

-[23] Velammal, S. P.; Devi, T. A..; Amaladhas, T. P. Antioxidant, antimicrobial and cytotoxic activities of silver and gold nanoparticles synthesized using Plumbago zeylanica bark. J Nanostructure Chem. 2016, 6(3), 247-260. DOI: https://doi.org/10.1007/s40097-016-0198-x

-[24] Iqbal, J.; Abbasi, B. A.; Mahmood, T.; Kanwal, S.; Ahmad, R.; Ashraf, M. Plant-extract mediated green approach for the synthesis of ZnONPs: Characterization and evaluation of cytotoxic, antimicrobial and antioxidant potentials. J. Mol. Struct.. 2019, 1189, 315-327. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2019.04.060

-[25] Saif, S.; Tahir, A.; Chen, Y. Green Synthesis of Iron Nanoparticles and Their Environmental Applications and Implications.

Nanomaterials 2016, 6 (1D, 1-26. https://doi.org/10.3390/nano6110209. DOI: https://doi.org/10.3390/nano6110209

-[26] Bhuiyan, M. S. H.; Miah, M. Y.; Paul, S. C.; Aka, T. Das; Saha, O.; Rahaman, M. M.; Sharif, M. J. L; Habiba, O.; Ashaduzzaman, M.

Green Synthesis of Iron Oxide Nanoparticle Using Carica Papaya Leaf Extract: Application for Photocatalytic Degradation of Remazol Yellow RR Dye and Antibacterial Activity. Heliyon 2020, 6 (8), e04603. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e04603. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e04603

Published

2022-02-15

How to Cite

Escárcega-González, C. E. ., Caballero-Oyervides, E., Castañeda-Aude, J. E. ., Ureña-Castillo, B. ., Morones-Ramírez, J. R. ., & Barriga-Castro, E. D. . (2022). Aprovechamiento de residuos orgánicos para la síntesis de nanopartículas metálicas funcionales . Quimica Hoy, 10(4), 6–11. https://doi.org/10.29105/qh10.4-266