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01.10.2020 | Research paper | Ausgabe 10/2020

Journal of Nanoparticle Research 10/2020

Synthesis and physicochemical characterization of rhamnolipid-stabilized carvacrol-loaded zein nanoparticles for antimicrobial application supported by molecular docking

Zeitschrift:
Journal of Nanoparticle Research > Ausgabe 10/2020
Autoren:
Ngangom Bidyarani, Amit Kumar Srivastav, Sanjeev K. Gupta, Umesh Kumar
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (https://​doi.​org/​10.​1007/​s11051-020-05037-9) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Publisher’s note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Carvacrol is a phenolic monoterpenoid obtained from the genera of Origanum, Thymus, Satureja, and Lippia. It is a hydrophobic phytoconstituent that readily tends to decay while processing leading to restricting its potential application. In the current study, zein/rhamnolipid (ZRL of 306 nm) complex nanoparticles were loaded with carvacrol successfully (CRZRL of 271 nm) to explore its antimicrobial activity and obtained the MIC value of 135 μg/ml and 270 μg/ml against P. syringae (bacterial canker) and F. oxysporum (Fusarium wilt) respectively. These complex nanoparticles were further characterized by DLS, FE-SEM, DSC, FT-IR, H1NMR, docking, and HPLC studies. The strong interaction of carvacrol with zein and rhamnolipid complex nanoparticles which showed characteristic peaks in FTIR as well as H1NMR were also supported by our docking studies. This strong interaction resulted in higher EE (95%) as well as LE (42%), confirmed by HPLC studies. Docking studies further revealed the presence of stronger Π-Π interaction within binding and active sites of zein through which rhamnolipid and carvacrol interact. The developed nano-formulation could be exploited for controlling different plant diseases and other foodborne pathogens.

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