Synthèse, caractérisation et activités biologiques des nanoparticules préparées à base de noyaux de dattes des palmiers dattier (Phoenix dactylifera)

Abstract

Résumé: Cette étude vise à valoriser les sous-produits du palmier dattier (Phoenix dactylifera L.), sous formeles noyaux des dattesdes la variété Ghars de la région d'El Oued, à travers la synthèse verte de nanoparticules d'oxyde de zine (ZnO NPs) et de nanoparticules d'oxyde de zinc dopées par magnésium et l'argent 0.5% chacun (ZnO dopé Mg-Ag NPs), å partir de l'extrait aqueux des noyaux des dattesétudiés. L'objectif principal est d'évaluer les activités biologiques de ces nanoparticules et de réduire la toxicité des métaux utilisés dans leur synthèse dans l'in vitro.Et aussil'in vivo, pour d'explorer leur potentiel thérapeutique contre les désordres physiologiques et biochimiques liés au diabète de type 2 chez les rats Wistar.Pour cela, un extrait aqueux des noyaux des dattesa été préparé par décoction, suivi d'analyses qualitatives et quantitatives pour détecter certain métabolites secondaires et identifier et quantifier les composés phénoliques par HPLC.Les nanoparticules ZnO et ZnO dopées Mg-Ag ont été biosynthétisées à partir de l'extrait aqueuxdes noyaux de dattes étudier, et leurs propriétés ont été caractérisées par les techniques UV, FTIR, SEM, EDAX et XRD.Les activités biologiques ont été évaluées in vitro: les activités antioxydantes (DPPH, FRAP, B-carotene, antihémolytique, photocatalytique), antidiabétique (l'activité inhibitrice de l'a-glucosidase et del'a-amylase et dosage du glucose), anticoagulantes, et antibactériennes. Pour l'étude in vivo, 25 rats måles Wistar ont été répartis en cinq groupes chacune avec cinq rats: un groupe témoin sain, un groupe diabétique non traité, et trois groupes diabétiques traités (metformine, ZnONPs, ZnO dupe Mg-AgNPs). Le diabète a été induit par une injection intrapéritončale unique d'alloxane (150 mg/kg de poids corporel). Les traitements (5mg/kg) ont été administrés par voie orale pendant 21 jours, pour évaluer l'efficacité des nanoparticules en diminution du glucose et l'effet thérapeutique contre le diabète de type 2, on analysent les paramètres biochimiques, hematologiques, hormonaux, enzymatiques (pancréatiques et hépatiques), rénaux, ainsi que des analyses histologiques du foie et du pancréas pour déterminer les changement structurales des coupe étudier L'analyse chimique qualitative a révélé la présence de phénols, flavonoides, tanins, alcaloïdes, stérols, terpenes et glycosides dans l'extrait aqueux des noyaux des dattes. Les analyses quantitatives ont montré un niveau élevé de phenols totaux (85.8 ± 0.03 mg EAG/g Ex) et de flavonoides (59.9 0.04 mg EQ/g Ex), ainsi que un niveau bas de tanins condensés (22.95 ± 0,03 mg EAC/g Ex), mais pour l'analyse qualitative et quantitative ont montre dix composés phénoliques, dont le salicine est la plus abondant avec concentration de (6949.30 µg/g Ex), l'acide caféique (431.74 µg/g Ex), et l'ascoline (207.34 µg/g Ex) et pyrocatechole (206.56 µg/g Ex), catéchine (155.06 µg/g Ex) et l'acide ascorbique (126.29 µg/g Ex) ont été identifiés par HPLC. Après la biosynthèse des nanoparticules à étudier, on montré que l'analyse spectrale par UV-visible une pic d'absorption avec longueur d'onde de 373.2nm pour ZnO et 395.0nm pour ZnO dopć Mg-Ag. Mais pour les analyses spectrales de l'infrarouge on montré présence des plusieurs des liaisons fonctionnels: Zn-O, Mg-O et Ag-Oet le DRX est confirmé la nature structurales cristallines des nanoparticules de ZnO avec un taille moyen de 12.8 ± 0.1 nm et 22.0 0.1 nm pour ZnO dope Mg-Ag, et les traitement des images de SEM, ont montre que la plupart des ces nanoparticules à été étudié à une morphologie sub-sphérique. En plus, l'analyse de EDX détecté les éléments chimiques des atomes d'oxygéne et zinc pour le ZnO, et les atomes d'oxygéne, zinc et magnésium et l'argent pour le Zno dope Mg-Ag Les tests in vitro concernant les activités biologiques appliquées à ces nanoparticules, l'activité antioxydante ont révélé les résultats suivants pour les nanoparticules d'oxyde de zine et les nanoparticules d'oxyde de zine dopées par magnésium et à l'argent, respectivement: DPPH: IC 4.93±0.016 mg ml, 3.84±0.033 mg.ml, FRAP: EC0.84 0.114 mg mL, 0.79±0.026 mg.ml. comparé au standard acide ascorbique. Beta-carotène: pourcentage d'inhibition d'oxydation aprés 48 heure 31.25±0.01%, 60.93±0.01%, comparé au standardpositif BHT. Ces nanoparticules offrent également une protection notable contre la lyse des globules rouges avec 1.05 0.03 mg mL pour ZnO, 0.74 ±0.01 mg mL pour ZnO dopé, comparées au standardquercétine. Quant à l'efficacité des nanoparticules dans l'élimination des polluants, les résultats montrent un taux de dégradation du bleu de méthylène après 120 minutes, à une concentration de 20mg mL, de 93.33+0.005% pour ZnO, 53.33±0.71% pour ZnO dopé. De plus, les nanoparticules ont démontré une efficacité élevée en tant qu'antidiabétique à travers leur pouvoir inhibiteur sur l'enzyme a-glucosidase, avec des taux d'inhibition enzymatique atteignant, à une concentration de Img.mL. 47.20±1% pour ZnO, 59.14±0.03%pour ZnO dopé, de méme sur l'enzyme a-amylase, les taux d'inhibition enzymatique étaient de 62.56±1.01% pour ZnO, 75.33±0.01%pour ZnO dopé à une concentration de5 mg mL.La méthode basée sur ladosage de l'absorption du glucose dans un milieu de prolifération des cellules de levure (Saccharomyces cerevisiae) a révélé une absorption très élevée du glucose en présence des deux types de nanoparticules à une concentration de 5 mg mL, comparée au standard (Acarbose). En outre, les nanoparticules étudiées ont montré aucune éfficacité contre l'activitéanticoagulation. Cependant, les deux types de nanoparticules ont présenté une bonne activité antibactérienne contre 6 souches bactériennes sélectionnées. Selon les résultats obtenus in vivo, l'étude de la toxicité subaiguë des deux types de nanoparticules n'a révélé aucun cas de mortalité, même à une dose de (20 mg/kg de poids corporel) administrée pendant 5 jours consécutifs, avec un suivi de 14 jours. Par ailleurs, le suivi du poids des rats a montré des améliorations significatives dans la récupération du poids corporel des rats traités avec les nanoparticules, ainsi qu'une régulation notable des niveaux de glycémie tout au long de la période de suivi. Les analyses des paramètres biochimiques (glycémie), hématologiques (HbAlc, globules rouges, globules blancs, plaquettes, hemoglobine), lipidiques (cholestérol, triglycerides, HDL, LDL), hormonaux (insuline), des enzymes pancréatiques (a-amylase), des enzymes hépatiques (AST, ALT, PAL GGT), et des fonctions rénales (urée, créatinine, acide urique) ont indiqué des résultats positifs par rapport au groupe temin et au groupe diabétique non traité. Ces observations ont été confirmé par l'analyse des images des coupes histologiques des foie et des pancréas, qui ont révélé une efficacité élevée des nanoparticules dans la réparation des tissus endommagés et la restauration de leur fonctionnalité. En conclusion, ce travail visait à explorer la possibilité de biosynthèsedes nanoparticules à partir de l'extrait aqueux des noyaux de dattes(Phoenix dactylifera L.). Les nanoparticules d'oxyde de zine dopées par magnésium et à l'argent ont démontré une efficacité biologique supérieure en améliorant les activités biologiques, les marqueurs fonctionnels, ainsi qu'en attenuant les altérations histologiques du pancréas et du foie, par rapport aux nanoparticules d'oxyde de zinc, par ailleurs, on noté le potentiel thérapeutique efficace et sécurisé pour ces nanoparticules contre le diabètede type 2, ouvrant des nouvelles perspectives pour leur utilisation dans la nanomédecine et renforçant leur application dans les approches médicales.

الملخص: تهدف هذه الدراسة إلى تثمين مخلفات نخيل التمر (.Pheonix dactelifera L) المتمثل في النوى من فصيلة غرس في منطقة الوادي، وذلك من خلال التصنيع الأخضر الجسيمات أكسيد الزنك الثانوية (ZnO NP) و جسيمات أكسيد الزنك المدعمة بالمغنيزيوم والفضة النانوية بنسبة 0.5 % لكل واحد منهما (dope Mg-Ag NPs (20) من المستخص الماني النوى التمر المدروس بغرض تقييم النشاطات البيولوجية للجسيمات الثانوية و التقليل من سمية المعادن المستعملة في تصنيع هذه الجسيمات في المختبر وكذلك في الجسم الحي من أجل النظر في الإمكانية العلاجية لهذه الجسيمات ضد الإختلالات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية الناجمة عن داء السكري من النوع الثاني عند جرذان سلالة الويستار لهذا الغرض، تم تحضير المستخلص الماني النوى التمر بواسطة الغليان وإجراء التحاليل الكمية والنوعية للكشف عن بعض مركبات الأيض الثانوية وتحديد وتقدير المركبات الفينولية في المستخلص المالي النوى التمر بواسطة تقنية HPLC تم التصنيع الحبو بلجسيمات أكسيد الزنك الثانوية وجسيمات أكسيد الزنك المدعمة بالمغنيزيوم والفضة النانوية بالاعتماد على المستخلص الماني النوى التمر و فحص خصائصها باستخدام التقنيات التالية: XDR / EDAX / SEM / FTIR / UV - Antihemolytique Beta Carotene FRAP - DPPH( تم اختبار مدى نشاط هذه الجسيمات في التجارب المخبرية المضادة للأكسدة والمضادة التخثر الدي المضادة )Absorption du glucose- a-amylase - a-glucosidase( المضادة لارتفاع السكري )Photocatlytique للبكتيريا. أما عن الدراسة في الجسم الحي تم تقسيم 25 جردا من ذكور سلالة ويستار إلى خمس مجموعات لكل منها خمس فئران: مجموعة أولى شاهدة مجموعة ثانية مريضة بالداء السكري وثلاث مجموعات مريضة بداء السكري ومعالجة بدواء مرجعي الميتفورمين بأكسيد الزنك بأكسيد الزنك المدعمة بالمغنزيوم و القصة). الإحداث داء السكري تم استعمال الألوكسان بجرعة واحدة ( 150 ملغ كلغ من وزن الجسم داخل الصفاق. ثم تلقى الأنظمة العلاجية بجرعة (5 ملغ / كلغ من وزن الجسم عن طريق الفم خلال 21 يوما لتقييم مدى فاعلية هذه الجسيمات في تخفيض مستوى السكر والتأثير العلاجي لهذه الجسيمات الثانوية ضد داء السكري النوع الثاني تم قياس بعض المؤشرات البيوكيميائية والدموية والهرمونية الإنزيمية البنكرياسية. الإنزيمية الكبدية وظائف الكلى وإجراء الفحص النسيجي لأنسجة البنكرياس والكبد لتقييم التغيرات الهيكلية. كشف التحليل الكيميائي النوعي على بعض مركبات الأيض الثانوية في المستخلص الماني النوى التمر الفينولات الفلافونويدات التانينات. الألكالويدات الستيرولات التربينويدات الجليكوزيدات وكشف التحليل الكمي مستويات عالية من إجمالي الفينولات (85.8 - 0.03 ملغ مكافئ حمض الغاليكاع من المادة الجافة للمستخلص ومحتويات الفلافينويدات (509) - 0.04 ملغ مكافئ من الكيرسيتين / غ من المادة الجافة للمستخلص). ومستويات منخفضة من مكلف الثانين (22.05 - 0.03 ملغ مكافى لحمض كاتيشين ع من المادة الجافة للمستخلص). أما عن التحليل النوعي والكمي فقد كشفنا عن 10 مركبات فينولية من بينها الساليسين باعتبارها المركب الأكثر وفرة بتركيز قدر (6040.30 ميكروغرام من المادة الجافة للمستخلص حمض الكافيك (431.74) ميكروغرام ع من المادة الجافة للمستخلص والإسكولين (20734) ميكروغرام من المادة الجافة للمستخلص)، و البيروكاتيكول (206,56 ميكروغرام ع من المادة الجافة للمستخلص) الكاتيشين (155.06) ميكروغرام ع من المادة الجافة للمستخلص). حمض الأسكوربيك (126.20 ميكروغرام ع من المادة الجافة للمستخلص). بعد التصنيع الحيوي للجسيمات المدروسة كشف التحليل الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية والمرئية بذروة امتصاص عند طول الموجة 373.2 نانومتر الجسيمات أكسيد الزنك. 395.6 نانومتر أكسيد الزنك المدعمة بينما أظهر التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء وجود العديد من الروابط الوظيفية من بينها رابطة أكسيد الزنك وأكسيد المغنيزيوم و أكسيد الفضة. كما أكد جهاز الأشعة السينية الطبيعة البلورية الجسيمات أكسيد الزنك حيث بلغ متوسط حجم التوزيع (12.8-0.1 نانومتر) و جسيمات أكسيد الزنك المدعمة بالمغنيزيوم و القضة (22.0 - 0.1 نانومتر) و أظهرت صورة المجهر الإلكتروني الماسح أن غالبية الجسيمات الثانوية المدروسة شبة كروية الشكل. كما تم الكشف بواسطة التحليل الطيفي للأشعة السينية المتشتتة بالطاقة عن ذرات الأكسجين وذرات الزنك الجسيمات أكسيد الزنك وكشف عن وجود ذرات الأكسيجين والزنك المغنيزيوم القضة لجسيمات أكسيد الزنك المدعمة. بالنسبة للأنشطة البيولوجية المطبقة على هذه الجسيمات كشف اختبار مضادات الأكسدة الجسيمات أكسيد الزنك وجسيمات أكسيد الزنك المدعمة على 0.114 ملغ مل 10.790.026 ملغ مل مقارنة بالشاهد EC 0.84 : FRAP 0.014.03 ملغ مل 0.0333.84 ملغ مل IC DPPH :التوالي حمض الاسكوربيك Beta carotene: نسبة تشبيط الأكسدة بعد 48 سا 3125-60.03001 0.01 مقارنة بالشاهد BHT و توفر هذه الجسيمات حماية جيدة ضد تحلل كريات الدم الحمراء حيث كانت 1.050.031050 ملغ امل 001-1050074 ملغ مل مقارنة بالشاهد الكورسيتين. أما عن فاعلية الجسيمات الثانوية في إزالة الملوثات بواسطة أزرق الميثيل كانت نسبة التفكك بعد 120 دقيقة عند التركيز 20 ملغ مل (0.7115333,0.005-0333) بالإضافة إلى ذلك أوضحت الجسيمات الثانوية فاعلية عالية كمضاد الارتفاع السكر من خلال قوة التثبيط مع الأنزيم الفا غلوكوزيداز حيث بلغت نسبة تشيط الإنزيمات عند التركيز املغ أمل (47.20 - 1 50.14 - 0.03%) لكل من جسيمات اكسيد الزنك وجسيمات الكسيد الزنك المدعمة على التوالي وكذلك مع الأنزيم ألفا أميلاز حيث كانت نسبة تثبيط الأنزيمات عند التركيز 5 ملغ مل (62.56) + %1.01 0.0175.33) لكل من جسيمات اكسيد الزنك وجسيمات اكسيد الزنك المدعمة على التوالي. وبينت الطريقة التي تعتمد على قياس نسبة امتصاص الجلوكوز في وسط تكاثر خلايا الخميرة (Saccharomyces cerevisiae) على امتصاص كمية عالية جدا من الجلوكوز في وجود كلا النوعين من الجسيمات الثانوية عند التركيز 5 ملغ مل مقارنة بالشاهد الأكاربوز علاوة على ذلك تظهر الجسيمات الثانوية المدروسة فاعلية ضعيفة ضد تخثر الدم و من ناحية أخرى أظهر كل من النوعين من الجسيمات التقوية نشاطا جيدا مضادا للبكتيريا ضد 6 أنواع من البكتيريا المنتقاة وفقا للنتائج التي تم الحصول عليها في الجسم الحي أظهرت دراسة السمية الشبه الحادة لكلا الجسيمات الثانوية عدم وجود وفيات حتى الجرعة (20) ملغ / كلغ من وزن الجسم) لمدة 5 أيام متتالية مع عملية مراقبة خلال 14 يوما من جهة أخرى، أدت عملية تتبع وزن الفئران إلى تحسينات ملحوظة في استعادة أوزان الفئران المعالجة بالجسيمات و تعديلات جيدة لمستوى السكر في الدم طوال فترة المتابعة أما عن المؤشرات الكيمياء الحيوية. Cholesterol( و الدهنية )HbAlc_Globules rouges Globulesblancs_Plaquettes_Hemoglobine( الدموية )Glycemic( )GGT_PAL_ALT_AST( الإنزيمات الكبدية a-amylase( الإنزيمات البنكرياسية )Insuline( الهرمونية )LDL_HDL_Triglycérides و وظائف الكلى (Acidourique Creatinine Uree) بينت التحاليل الحصول على نتائج إيجابية مقارنة بالمجموعة الشاهدة والمجموعة المريضة بالداء السكري النوع الثاني كما تدعمت هذه النتائج بمجموعة من صور المقاطع النسيجية للكبد والبنكرياس فاظهرت كفاءة عالية للجسيمات الثانوية المصنعة في إصلاح الأنسجة واستعادة نشاطها من جديد في الختام، هدف هذا العمل إلى إمكانية التصنيع الأخضر للجسيمات الثانوية من المستخلص الماني النوى التمر حيث أظهرت جسيمات اكسيد الزنك المدعمة بالمغنيزيوم والقضة كفاءة بيولوجية عالية في تحسين النشاطات البيولوجية وتحسين الدلالات الوظيفية وتخفيف التغيرات النسيجية لبنكرياس والكبد مقارنة بجسيمات أكسيد الزنك وفي الوقت نفسه تجدر الإشارة إلى الإمكانية العلاجية الجيدة و الأمنة لهذه الجسيمات الثانوية ضد داء السكري النوع 2 مما يفتح آفاقا جديدة لاستخدام العلاج بالجسيمات الثانوية ويعزز تطبيقهما في النهج الطبي.