Afin de produire des nanoparticules d’oxyde de zinc, destinées à différents usages, il existe désormais des techniques « vertes » ou green, dites « écofriendly », c’est-à-dire respectueuses de l’environnement.1 Ce filtre UV, retrouvé dans certaines crèmes solaires minérales ou bio, peut donc être obtenu de manière verte… c’est-à-dire en utilisant une technique peu coûteuse en énergie et sans avoir recours à des solvants organiques. On peut ainsi réduire la taille de particules d’oxyde de zinc déjà synthétisées, à l’aide d’extraits de plantes ou bien réaliser la synthèse, par biotechnologie, d’oxyde de zinc nanoparticulaire, en fournissant, à des micro-organismes, un substrat de base, qui sera modifié sous l’action du métabolisme du micro-organisme choisi.
A l’aide d’extraits végétaux, algaux
Des extraits de plantes, d’algues servent de solvant, de stabilisant pour la synthèse verte des nanoparticules d’oxyde de zinc (les flavonoïdes contenus dans les plantes, par exemple, permettent de réduire les ions métalliques et de réaliser des liaisons chimiques avec les particules métalliques (on perle de phénomène de coiffage)) permettant d’éviter le phénomène d’agrégation des nanoparticules entre elles.2 Des tailles de particules de l’ordre de 7 nm peuvent ainsi être obtenues !3
A ce titre, la guimauve,4 la nigelle,5 le thym,6 le chardon-marie,7 les graines de mangue8 et toutes sortes d’autres extraits végétaux peuvent être convoqués, afin de participer au processus de réduction de la taille des particules d’oxyde de zinc. Selon l’extrait choisi, on pourra potentialiser l’effet antibactérien de l’oxyde de zinc ou bien augmenter son effet filtrant, antioxydant…
A l’aide de microorganismes
Il est possible de faire produire des nanoparticules d’oxyde de zinc par des bactéries variées, en leur fournissant un substrat adéquat. C’est ainsi qu’il est possible de faire « fabriquer » par Lactobacillus paracasei, issu de produits laitiers, des nanoparticules d’oxyde de zinc, à condition de lui fournir le substrat de départ (nitrate de zinc) et de le placer dans les bonnes conditions de culture.2
Synthèse écofriendly de l’oxyde de zinc, en bref
Il est étonnant de constater à quel point l’enfer est pavé de bonnes intentions. On se retrouve, ainsi, à mettre au point un ingrédient écotoxique 9,10 de manière écofriendly… Bon, évidemment, c’est mieux que de l’obtenir par une synthèse polluante. Mais le concept reste hasardeux ! Il conviendra également, de se pencher, très précisément sur les propriétés de ces oxydes de zinc « coiffés »… tant la coiffe qui les recouvre est susceptible de modifier leurs propriétés !
Bibliographie
1 Kalpana VN, Devi Rajeswari V. A Review on Green Synthesis, Biomedical Applications, and Toxicity Studies of ZnO NPs. Bioinorg Chem Appl. 2018 Aug 1;2018:3569758
2 El-Saadony MT, Fang G, Yan S, Alkafaas SS, El Nasharty MA, Khedr SA, Hussien AM, Ghosh S, Dladla M, Elkafas SS, Ibrahim EH, Salem HM, Mosa WFA, Ahmed AE, Mohammed DM, Korma SA, El-Tarabily MK, Saad AM, El-Tarabily KA, AbuQamar SF. Green Synthesis of Zinc Oxide Nanoparticles: Preparation, Characterization, and Biomedical Applications – A Review. Int J Nanomedicine. 2024 Dec 3;19:12889-12937
3 Gur T, Meydan I, Seckin H, Bekmezci M, Sen F. Green synthesis, characterization and bioactivity of biogenic zinc oxide nanoparticles. Environ Res. 2022 Mar;204(Pt A):111897
4 Elhabal SF, Abdelaal N, Saeed Al-Zuhairy SAK, Elrefai MFM, Elsaid Hamdan AM, Khalifa MM, Hababeh S, Khasawneh MA, Khamis GM, Nelson J, Mohie PM, Gad RA, Rizk A, Kabil SL, El-Ashery MK, Jasti BR, Elzohairy NA, Elnawawy T, Hassan FE, El-Nabarawi MA. Green Synthesis of Zinc Oxide Nanoparticles from Althaea officinalis Flower Extract Coated with Chitosan for Potential Healing Effects on Diabetic Wounds by Inhibiting TNF-α and IL-6/IL-1β Signaling Pathways. Int J Nanomedicine. 2024 Mar 27;19:3045-3070
5 Bin Ali M, Iftikhar T, Majeed H. Green synthesis of zinc oxide nanoparticles for the industrial biofortification of (Pleurotus pulmonarius) mushrooms. Heliyon. 2024 Sep 19;10(19):e37927
6 Alshahateet SF, Al-Trawneh SA, Er-Rajy M, Zerrouk M, Azzaoui K, Al-Tawarh WM, Hammouti B, Salghi R, Sabbahi R, Alanazi MM, Rhazi L. Green Synthesis of Zinc Oxide Nanoparticles for Tetracycline Adsorption: Experimental Insights and DFT Study. Plants (Basel). 2024 Dec 2;13(23):3386
7 Jahan N, Rasheed K, Rahman KU, Hazafa A, Saleem A, Alamri S, Iqbal MO, Rahman MA. Green inspired synthesis of zinc oxide nanoparticles using Silybum marianum (milk thistle) extract and evaluation of their potential pesticidal and phytopathogens activities. PeerJ. 2023 Aug 14;11:e15743
8 Rajeshkumar S, Parameswari RP, Sandhiya D, Al-Ghanim KA, Nicoletti M, Govindarajan M. Green Synthesis, Characterization and Bioactivity of Mangifera indica Seed-Wrapped Zinc Oxide Nanoparticles. Molecules. 2023 Mar 21;28(6):2818
9 Lee YL, Shih YS, Chen ZY, Cheng FY, Lu JY, Wu YH, Wang YJ. Toxic Effects and Mechanisms of Silver and Zinc Oxide Nanoparticles on Zebrafish Embryos in Aquatic Ecosystems. Nanomaterials (Basel). 2022 Feb 21;12(4):717
10 https://echa.europa.eu/registration-dossier/-/registered-dossier/16139/6/1
