Puntos de carbono nanoenzimáticos multiantioxidantes derivados de Epimedium para mitigar el estrés por sequía en plántulas de ginseng
Autores: Liu, Yanghong; Wu, Tong; He, Jialong; Shang, Chunyao; Li, Jiaheng; Dong, Yu; Xie, Huiyuan; Xu, Chen; Wang, Yingping; Dong, Kai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estrés por sequía
Daño oxidativo
Plántulas de ginseng
Antioxidantes
Puntos de carbono
Análisis transcriptómico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
El estrés por sequía induce daño oxidativo que perjudica gravemente el crecimiento y desarrollo de las plántulas de ginseng. Aunque los antioxidantes convencionales presentan un enfoque teórico para mitigar dicho daño oxidativo, su aplicación práctica está limitada por su inadecuada estabilidad. En este trabajo, desarrollamos puntos de carbono antioxidantes multifuncionales (CDs) sintetizados a partir de la hierba medicinal mediante un método hidrotermal de un solo paso. Los CDs derivados de biomasa exhibieron actividades de nanoenzimas en cascada eficientes para imitar tanto la superóxido dismutasa como la catalasa, logrando una eliminación efectiva de múltiples especies reactivas de oxígeno (ROS). Bajo estrés por sequía, la aplicación de CDs a las plántulas de ginseng mitigó significativamente el daño oxidativo a través de la modulación del sistema enzimático antioxidante y mejoró la regulación osmótica. Al mismo tiempo, podría aumentar la eficiencia fotosintética y mitigar la supresión del crecimiento causada por la sequía. El análisis transcriptómico reveló que los CDs aliviaron el estrés por sequía al activar una reprogramación transcripcional que activó genes relacionados con la defensa antioxidante, la eficiencia fotosintética y la señalización del estrés. Además, los CDs exhibieron excelente biocompatibilidad y seguridad ambiental. Este trabajo proporciona una estrategia novedosa y ecológica para mejorar la tolerancia a la sequía en plantas medicinales.
Descripción
El estrés por sequía induce daño oxidativo que perjudica gravemente el crecimiento y desarrollo de las plántulas de ginseng. Aunque los antioxidantes convencionales presentan un enfoque teórico para mitigar dicho daño oxidativo, su aplicación práctica está limitada por su inadecuada estabilidad. En este trabajo, desarrollamos puntos de carbono antioxidantes multifuncionales (CDs) sintetizados a partir de la hierba medicinal mediante un método hidrotermal de un solo paso. Los CDs derivados de biomasa exhibieron actividades de nanoenzimas en cascada eficientes para imitar tanto la superóxido dismutasa como la catalasa, logrando una eliminación efectiva de múltiples especies reactivas de oxígeno (ROS). Bajo estrés por sequía, la aplicación de CDs a las plántulas de ginseng mitigó significativamente el daño oxidativo a través de la modulación del sistema enzimático antioxidante y mejoró la regulación osmótica. Al mismo tiempo, podría aumentar la eficiencia fotosintética y mitigar la supresión del crecimiento causada por la sequía. El análisis transcriptómico reveló que los CDs aliviaron el estrés por sequía al activar una reprogramación transcripcional que activó genes relacionados con la defensa antioxidante, la eficiencia fotosintética y la señalización del estrés. Además, los CDs exhibieron excelente biocompatibilidad y seguridad ambiental. Este trabajo proporciona una estrategia novedosa y ecológica para mejorar la tolerancia a la sequía en plantas medicinales.