Síntesis química de nanopartículas de óxido de zinc y su evaluación en plántulas de Lactuca sativa

Autores/as

  • Alma Patricia Galindo-Guzmán Doctorado en Ciencias en Agua y Suelo-Tecnológico Nacional de México-Campus Instituto Tecnológico de Torreón. Carretera Torreón-San Pedro km 7.5, ejido Ana, Torreón, Coahuila, México. CP. 27170
  • Manuel Fortis-Hernández Doctorado en Ciencias en Agua y Suelo-Tecnológico Nacional de México-Campus Instituto Tecnológico de Torreón. Carretera Torreón-San Pedro km 7.5, ejido Ana, Torreón, Coahuila, México. CP. 27170
  • Claudia Verónica De La Rosa-Reta Doctorado en Ciencias en Agua y Suelo-Tecnológico Nacional de México-Campus Instituto Tecnológico de Torreón. Carretera Torreón-San Pedro km 7.5, ejido Ana, Torreón, Coahuila, México. CP. 27170
  • Héctor Zermeño-González Doctorado en Ciencias en Agua y Suelo-Tecnológico Nacional de México-Campus Instituto Tecnológico de Torreón. Carretera Torreón-San Pedro km 7.5, ejido Ana, Torreón, Coahuila, México. CP. 27170
  • Magdalena Galindo-Guzmán Universidad Politécnica de la Región Laguna. Calle sin nombre, sin número, ejido Santa Teresa, San Pedro de las Colonias, Coahuila, México. CP. 27942

DOI:

https://doi.org/10.29312/remexca.v13i28.3284

Palabras clave:

Lactuca sativa, nanotecnología, toxicidad

Resumen

En la actualidad existen investigaciones sobre los diferentes efectos de nanomateriales en la agricultura para mejorar la germinación y la productividad de los cultivos, con la finalidad de garantizar la sostenibilidad económica y el uso eficiente de los recursos de producción en la agricultura. Las nanopartículas de ZnO aplicadas en este estudio fueron sintetizadas por un método de precipitación química y su caracterización se realizó por (XRD), (SEM), espectroscopía UV-visible y (FTIR). Se determinó el efecto sobre la germinación de semillas de lechuga (Lactuca sativa) por medio de un diseño completamente al azar con cinco tratamientos de NPs-ZnO y un tratamiento control cada uno con cuatro repeticiones. Se midieron índices fisiológicos, se cuantificó el contenido de clorofila y carotenoides, y el contenido de compuestos fenólicos en las plántulas de lechuga. Los resultados indican que aplicando dosis de 50 mg L-1 NPs-ZnO, se lograron mayores valores del porcentaje de germinación (36.97%), peso fresco de plúmula (23.91%), peso fresco de radícula (63.25%) y longitud de radícula (50.58%) respecto a los grupos control. Asimismo, se incrementó el contenido de fenoles totales (207.9%). Dosis superiores a 125 mg L-1 NPs-ZnO disminuyen el contenido de clorofila, causando efectos fitotóxicos en las plántulas de L. sativa. En cuanto al contenido de carotenoides el mejor tratamiento fue de 100 mg L-1 NPs-ZnO. El uso de NPs-ZnO sintetizadas a través de un método de precipitación química es una buena alternativa para ser utilizadas como inductores en la biosíntesis de compuestos bioactivos en plántulas de lechuga.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Abdalla, M. A.; Li, F.; Wenzel-Storjohann, A.; Sulieman, S.; Tasdemir, D. and Mühling, K. H. 2021. Comparative metabolite profile, biological activity, and overall quality of three lettuce (Lactuca sativa L., Asteraceae) cultivars in response to sulfur nutrition. Pharmaceutics. 5(13):713. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics13050713. Afrayeem, S. M. and Chaurasia, A. K. 2017. Effect of zinc oxide nanoparticles on seed germination and seed vigour in chilli (Capsicum annuum L.). J. Pharmacogn. Phytochem. 6(5):1564-1566. Aquino, P.; Osorio, A. M.; Ninán, E. y Torres, F. 2018. Caracterización de nanopartículas de ZnO sintetizadas por el método de precipitación y su evaluación en la incorporación en pinturas esmalte. Rev. de la Sociedad Química del Perú. 84(1):5-17. Dhoke, S. K.; Mahajan, P.; Kamble, R. and Khanna, A. 2013. Effect of nanoparticles suspension on the growth of mung (Vigna radiata) seedlings by foliar spray method. Nanotechnol. Development. 3(1):e1-e1. https://doi.org/10.4081/nd.2013.e1. Dziki, D.; Gawlik-Dziki, U.; Kordowska-Wiater, M. and Domań-Pytka, M. 2015. Influence of elicitation and germination conditions on biological activity of wheat sprouts. J. Chem. 2015:1-8. https://doi.org/10.1155/2015/649709. Ealia, A. M. and Saravanakumar, M. P. 2017. A review on the classification, characterization, synthesis of nanoparticles and their application. In IOP Conference series: materials science and engineering. 263(3):032019 https://doi.org/10.1088/1757-899X/263/3/032019. Faizan, M.; Faraz, A.; Yusuf, M.; Khan, S. T. and Hayat, S. 2018. Zinc oxide nanoparticle-mediated changes in photosynthetic efficiency and antioxidant system of tomato plants. Photosynthetica. 56(2):678-686. https://doi.org/10.1007/s11099-017-0717-0. Faizan, M.; Hayat, S. and Pichtel, J. 2020. Effects of zinc oxide nanoparticles on crop plants: a perspective analysis. Sustainable Agriculture Reviews. (41):83-99. https://doi.org/10.1007 /978-3-030-33996-8-4. Hasan, S. 2015. A review on nanoparticles: their synthesis and types. Res. J. Recent Sci. 4 (ISC-2014):9-11. Hojjat, S. S. and Kamyab, M. 2017. The effect of silver nanoparticle on Fenugreek seed germination under salinity levels. Russian Agric. Sci. 43(1):61-65. https://doi.org/ 10.3103/S1068367417010189. Li, R.; He, J.; Xie, H.; Wang, W.; Bose, S. K.; Sun, Y.; Hu, J. and Yin, H. 2019. Effects of chitosan nanoparticles on seed germination and seedling growth of wheat (Triticum aestivum L.). Inter. J. Biol. Macromol. 126:91-100. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.12.118. Lichtenthaler, H. K. and Wellburn, A. R. 1983. Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents. 11(5):591-592. https://doi.org/ 10.1042/bst0110591. Lin, D. and Xing, B. 2007. Phytotoxicity of nanoparticles: inhibition of seed germination and root growth. Environmental Pollution. 150(2):243-250. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2007. 01.016. Liu, R.; Zhang, H. and Lal, R. 2016. Effects of stabilized nanoparticles of copper, zinc, manganese, and iron oxides in low concentrations on lettuce (Lactuca sativa) seed germination: nanotoxicants or nanonutrients? Water Air and Soil Pollution. 227(1):1-14. https://doi.org/10.1007/s11270-015-2738-2.

Misra, A.; Dwivedi, S.; Srivastava, A. K.; Tewari, D. K.; Khan, A. and Kumar, R. 2006. Low iron stress nutrition for evaluation of Fe-efficient genotype physiology, photosynthesis, and essential monoterpene oil (s) yield of Ocimum sanctum. Photosynthetica. 44(3):474-477. https://doi.org/10.1007/s11099-006-0054-1. Mohsenzadeh, S. and Moosavian, S. S. 2017. Zinc sulphate and nano-zinc oxide effects on some physiological parameters of Rosmarinus officinalis. Am. J. Plant Sci. 8(11):2635-2649. https://doi.org/10.4236/ajps.2017.811178. Paramo, L. A.; Feregrino-Pérez, A. A.; Guevara, R.; Mendoza, S. and Esquivel, K. 2020. Nanoparticles in agroindustry: applications, toxicity, challenges, and trends. Nanomaterials. 10(9):1-19. https://doi.org/10.3390/nano10091654. Ramírez-Rodríguez, S. C.; Ortega-Ortiz, H.; Fortis-Hernández, M.; Nava-Santos, J. M.; Orozco-Vidal, J. A. y Preciado-Rangel, P. 2021. Nanopartículas de quitosano mejoran la calidad nutracéutica de germinados de triticale. Rev. Mex. Cienc. Agríc. 12(4):579-589. https://doi.org/10.29312/remexca.v12i4.2929. Raskar, S. V. and Laware, S. L. 2014. Effect of zinc oxide nanoparticles on cytology and seed germination in onion. Inter. J. Current Microbiol. Appl. Sci. 3(2):467-473. Rawashdeh, R. Y.; Harb, A. M. and AlHasan, A. M. 2020. Biological interaction of zinc oxide nanoparticles; lettuce seed as case of study. Heliyon. 6(5):e03983. https://doi.org/10.1016/ j.heliyon.2020.e03983.

Salama, D. M.; Osman, S. A.; Abd El-Aziz, M. E.; Abd-Elwahed, M. S. A. and Shaaban, E. A. 2019. Effect of zinc oxide nanoparticles on the growth, genomic DNA, production and the quality of common dry bean (Phaseolus vulgaris). Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. (18):101083. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2019.101083.

Salas-Pérez, L.; Gaucín-Delgado, J. M.; Preciado-Rangel, P.; Fortis-Hernández, M.; Valenzuela-García, J. R. y Ayala-Garay, A. V. 2016. Efecto del ácido benzoico en la capacidad antioxidante de germinados de trigo. Rev. Mex. Cienc. Agríc. 3(17):3397-3404. Singleton, V. L.; Orthofer, R. and Lamuela-Raventós, R. M. 1999. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of folin-ciocalteu reagent. Methods in Enzymology. 299(7):152-178. https://doi.org/10.1016/S0076-6879(99)99017-1. Szőllősi, R.; Molnár, Á.; Kondak, S. and Kolbert, Z. 2020. Dual effect of nanomaterials on germination and seedling growth: Stimulation vs phytotoxicity. Plants. 9(12):1745. https://doi.org/10.3390/plants9121745.

Tovar-Jimenez, G. I.; Flores, S.; Suarez, J.; González, G. and Briceño, S. 2020. Biogenic synthesis of iron oxide nanoparticles using Moringa oleifera and chitosan and its evaluation on corn germination. Environmental Nanotechnology, Monitoring Management. (14):100350. https://doi.org/10.1016/j.enmm.2020.100350.

Wang, X.; Yang, X.; Chen, S.; Li, Q.; Wang, W.; Hou, C.; Gao, X.; Wang, L. and Wang, S. 2016. Zinc oxide nanoparticles affect biomass accumulation and photosynthesis in Arabidopsis. Frontiers in Plant Science. (6):1243. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.01243. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2015.01243

Yan, S.; Wu, F.; Zhou, S.; Yang, J.; Tang, X. and Ye, W. 2021. Zinc oxide nanoparticles alleviate the arsenic toxicity and decrease the accumulation of arsenic in rice (Oryza sativa L.). BMC Plant Biology. 21(1):1-11. https://doi.org/10.1186/s12870-021-02929-3.

Descargas

Publicado

2022-09-22

Cómo citar

Galindo-Guzmán, Alma Patricia, Manuel Fortis-Hernández, Claudia Verónica De La Rosa-Reta, Héctor Zermeño-González, y Magdalena Galindo-Guzmán. 2022. «Síntesis química De nanopartículas De óxido De Zinc Y Su evaluación En plántulas De Lactuca Sativa». Revista Mexicana De Ciencias Agrícolas 13 (28). México, ME:299-308. https://doi.org/10.29312/remexca.v13i28.3284.

Número

Núm. 28 (2022): Especial

Sección

Artículos

Licencia

Derechos de autor 2022 Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.

Los autores(as) que publiquen en Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas aceptan las siguientes condiciones:

De acuerdo con la legislación de derechos de autor, Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas reconoce y respeta el derecho moral de los autores(as), así como la titularidad del derecho patrimonial, el cual será cedido a la revista para su difusión en acceso abierto.

Los autores(as) deben de pagar una cuota por recepción de artículos antes de pasar por dictamen editorial. En caso de que la colaboración sea aceptada, el autor debe de parar la traducción de su texto al inglés.

Todos los textos publicados por Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas -sin excepción- se distribuyen amparados bajo la licencia Creative Commons 4.0 atribución-no comercial (CC BY-NC 4.0 internacional), que permite a terceros utilizar lo publicado siempre que mencionen la autoría del trabajo y a la primera publicación en esta revista.

Los autores/as pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas (por ejemplo incluirlo en un repositorio institucional o darlo a conocer en otros medios en papel o electrónicos) siempre que indique clara y explícitamente que el trabajo se publicó por primera vez en Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas.

Para todo lo anterior, los autores(as) deben remitir el formato de carta-cesión de la propiedad de los derechos de la primera publicación debidamente requisitado y firmado por los autores(as). Este formato debe ser remitido en archivo PDF al correo: revista_atm@yahoo.com.mx; revistaagricola@inifap.gob.mx.

 

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-No Comercial 4.0 Internacional.

Artículos más leídos del mismo autor/a