Productividad y fitocompuestos en respuesta a la aplicación de compost y nanopartículas de plata: análisis HPLC y actividad antibacteriana de los extractos
Autores: El-Hefny, Mervat; Mohamed, Abeer A.; Abdelkhalek, Ahmed; Salem, Mohamed Z. M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Compost
Nanopartículas metálicas
Plantas
AgNPs
Crecimiento
Horticultura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La aplicación de compost y nanopartículas metálicas tiene un impacto significativo en la productividad y composición química de las plantas hortícolas. En dos temporadas de cultivo consecutivas, 2020 y 2021, se evaluó la productividad de las plantas de L. tratadas con diversas concentraciones de nanopartículas de plata (AgNPs) y compost. En los experimentos en macetas, el suelo se enmendó con un 25% o 50% de compost, y las plantas se rociaron con 10, 20 y 30 mg/L de AgNPs. Se utilizaron microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM), análisis de difracción de rayos X (XRD) y dispersión de luz dinámica (DLS) para caracterizar las AgNPs. Las mediciones de TEM de las AgNPs mostraron que las partículas tenían formas esféricas y variaban en tamaño de aproximadamente 5 a 16 nm. Se prepararon extractos de metanol de hojas (LMEs) de las plantas tratadas y se evaluaron contra el crecimiento de dos bacterias de pudrición blanda. La altura máxima de la planta, diámetro, número de ramas/planta, peso fresco total (g), peso seco total (g) y área foliar (cm) se registró cuando se aplicaron niveles de 25% de compost + AgNPs 20 mg/L, 25% de compost, o 50% + AgNPs 20 mg/L, 25% de compost + AgNPs 30 mg/L o 50% de compost + AgNPs 20 mg/L, 50% de compost + AgNPs 20 mg/L, 50% de compost + AgNPs 30 o 20 mg/L, y 25% de compost + AgNPs 30 mg/L, respectivamente. Las plantas tratadas con 25% o 50% de compost + 30 mg/L de AgNPs mostraron un alto contenido de clorofila, mientras que las plantas tratadas con 50% de compost + AgNPs 30 mg/L o 20 mg/L mostraron los porcentajes de extracto más altos. Las zonas de inhibición más altas (IZs), 2.43 y 2.2 cm, contra el crecimiento de se observaron en los LMEs (4000 mg/L) extraídos de las plantas tratadas con compost + AgNPs a los niveles de 50% + 30 y 25% + 30, respectivamente. Las IZs más altas, 2.76 y 2.73 cm, contra el crecimiento de se observaron en los LMEs (4000 mg/L) extraídos de las plantas tratadas a los niveles de 50% + 30 y 25% + 30, respectivamente. Se identificaron varios compuestos fenólicos como ácido siringico, ácido p-cumárico, ácido clorogénico, ácido cinámico, ácido elágico, ácido cafeico, ácido benzoico, ácido gálico, ácido ferúlico, ácido salicílico, pirogalol y catecol, así como compuestos flavonoides como 7-hidroxi-flavona, naringina, rutina, apigenina, quercetina, kaempferol, luteolina, hesperidina, catequina y crisoeirina, en los LMEs según se analizó por HPLC con diferentes concentraciones de acuerdo con el tratamiento de compost + AgNPs utilizado para las plantas. En conclusión, los criterios específicos que se utilizaron para medir el crecimiento revelaron la novedad de los tratamientos combinados de compost y AgNPs, particularmente a una concentración de 50% de compost + AgNPs 30 mg/L o 20 mg/L, que es mejor para el crecimiento y producción fitoquímica en el campo.
Descripción
La aplicación de compost y nanopartículas metálicas tiene un impacto significativo en la productividad y composición química de las plantas hortícolas. En dos temporadas de cultivo consecutivas, 2020 y 2021, se evaluó la productividad de las plantas de L. tratadas con diversas concentraciones de nanopartículas de plata (AgNPs) y compost. En los experimentos en macetas, el suelo se enmendó con un 25% o 50% de compost, y las plantas se rociaron con 10, 20 y 30 mg/L de AgNPs. Se utilizaron microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM), análisis de difracción de rayos X (XRD) y dispersión de luz dinámica (DLS) para caracterizar las AgNPs. Las mediciones de TEM de las AgNPs mostraron que las partículas tenían formas esféricas y variaban en tamaño de aproximadamente 5 a 16 nm. Se prepararon extractos de metanol de hojas (LMEs) de las plantas tratadas y se evaluaron contra el crecimiento de dos bacterias de pudrición blanda. La altura máxima de la planta, diámetro, número de ramas/planta, peso fresco total (g), peso seco total (g) y área foliar (cm) se registró cuando se aplicaron niveles de 25% de compost + AgNPs 20 mg/L, 25% de compost, o 50% + AgNPs 20 mg/L, 25% de compost + AgNPs 30 mg/L o 50% de compost + AgNPs 20 mg/L, 50% de compost + AgNPs 20 mg/L, 50% de compost + AgNPs 30 o 20 mg/L, y 25% de compost + AgNPs 30 mg/L, respectivamente. Las plantas tratadas con 25% o 50% de compost + 30 mg/L de AgNPs mostraron un alto contenido de clorofila, mientras que las plantas tratadas con 50% de compost + AgNPs 30 mg/L o 20 mg/L mostraron los porcentajes de extracto más altos. Las zonas de inhibición más altas (IZs), 2.43 y 2.2 cm, contra el crecimiento de se observaron en los LMEs (4000 mg/L) extraídos de las plantas tratadas con compost + AgNPs a los niveles de 50% + 30 y 25% + 30, respectivamente. Las IZs más altas, 2.76 y 2.73 cm, contra el crecimiento de se observaron en los LMEs (4000 mg/L) extraídos de las plantas tratadas a los niveles de 50% + 30 y 25% + 30, respectivamente. Se identificaron varios compuestos fenólicos como ácido siringico, ácido p-cumárico, ácido clorogénico, ácido cinámico, ácido elágico, ácido cafeico, ácido benzoico, ácido gálico, ácido ferúlico, ácido salicílico, pirogalol y catecol, así como compuestos flavonoides como 7-hidroxi-flavona, naringina, rutina, apigenina, quercetina, kaempferol, luteolina, hesperidina, catequina y crisoeirina, en los LMEs según se analizó por HPLC con diferentes concentraciones de acuerdo con el tratamiento de compost + AgNPs utilizado para las plantas. En conclusión, los criterios específicos que se utilizaron para medir el crecimiento revelaron la novedad de los tratamientos combinados de compost y AgNPs, particularmente a una concentración de 50% de compost + AgNPs 30 mg/L o 20 mg/L, que es mejor para el crecimiento y producción fitoquímica en el campo.