De Banco a Invernadero: Los Efectos Comparativos del Sistema Nano-Bio de TiO-NPs Sintetizados de Forma Verde y Microorganismos Promotores del Crecimiento de Plantas en
Autores: Bhatti, Atiya; Mejía-Méndez, Jorge L.; Mamhoud, Soheil S.; Sanchez-Martinez, Araceli; Sánchez-Ante, Gildardo; Silva-Jara, Jorge Manuel; Sánchez-Arreola, Eugenio; Lozano, Luis Marcelo; Tortella, Gonzalo; López-Mena, Edgar R.; Navarro-López, Diego E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Nanopartículas de dióxido de titanio
Rutas verdes
Microorganismos promotores del crecimiento de plantas
Acumulación de biomasa
Respuestas antioxidantes
Pigmentos fotosintéticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se produjeron nanopartículas de dióxido de titanio (TiO-NPs) a través de rutas verdes utilizando extractos de arándano obtenidos con isopropanol (I-TiO-NPs) y metanol (M-TiO-NPs). HPLC-DAD confirmó los perfiles fenólicos/flavonoides en los extractos, y la espectroscopía/microscopía estableció TiO-NPs anatasa, poliédricos y mesoporosos con Eg ~ 3.0 eV, tamaños hidrodinámicos ~ 130-150 nm y potenciales negativos (-33 a -50 mV). La compatibilidad in vitro entre TiO-NPs y los microorganismos promotores del crecimiento de plantas (PGPMs) (Bs), (B) y (T) mantuvo un aumento del crecimiento hasta 150 ug/mL sin efectos negativos visibles. En la experimentación en invernadero expuesta a TiO-NPs de baja a moderada concentración, se observaron un aumento en el número de hojas y la altura de las plantas, mientras que la longitud de las raíces no superó los controles. I-TiO a concentraciones moderadas, particularmente con un solo PGPM (B o T), promovió la acumulación de biomasa fresca y seca. Bioquímicamente, la peroxidasa aumentó drásticamente para M-TiO a una dosis baja con consorcio, mientras que I-TiO provocó respuestas antioxidantes más amplias; la proteína total aumentó a dosis más altas para ambas formulaciones, y la clorofila total fue más alta con I-TiO (dosis alta con o sin PGPMs). En conjunto, el sistema nano-bio muestra un comportamiento bifásico dependiente de la formulación y la dosis: (I) I-TiO mejora la biomasa y los pigmentos fotosintéticos; (II) M-TiO favorece una fuerte inducción de POX bajo combinaciones específicas de microorganismos y dosis; y (III) la co-aplicación de un solo PGPM con I-TiO-NPs o M-TiO NPs supera a los consorcios bajo nuestras condiciones experimentales. La síntesis verde, por lo tanto, proporciona funcionalidades superficiales que mejoran la dispersión, la compatibilidad microbiana y los resultados fisiológicos/bioquímicos predecibles para la agricultura de precisión.
Descripción
En este estudio, se produjeron nanopartículas de dióxido de titanio (TiO-NPs) a través de rutas verdes utilizando extractos de arándano obtenidos con isopropanol (I-TiO-NPs) y metanol (M-TiO-NPs). HPLC-DAD confirmó los perfiles fenólicos/flavonoides en los extractos, y la espectroscopía/microscopía estableció TiO-NPs anatasa, poliédricos y mesoporosos con Eg ~ 3.0 eV, tamaños hidrodinámicos ~ 130-150 nm y potenciales negativos (-33 a -50 mV). La compatibilidad in vitro entre TiO-NPs y los microorganismos promotores del crecimiento de plantas (PGPMs) (Bs), (B) y (T) mantuvo un aumento del crecimiento hasta 150 ug/mL sin efectos negativos visibles. En la experimentación en invernadero expuesta a TiO-NPs de baja a moderada concentración, se observaron un aumento en el número de hojas y la altura de las plantas, mientras que la longitud de las raíces no superó los controles. I-TiO a concentraciones moderadas, particularmente con un solo PGPM (B o T), promovió la acumulación de biomasa fresca y seca. Bioquímicamente, la peroxidasa aumentó drásticamente para M-TiO a una dosis baja con consorcio, mientras que I-TiO provocó respuestas antioxidantes más amplias; la proteína total aumentó a dosis más altas para ambas formulaciones, y la clorofila total fue más alta con I-TiO (dosis alta con o sin PGPMs). En conjunto, el sistema nano-bio muestra un comportamiento bifásico dependiente de la formulación y la dosis: (I) I-TiO mejora la biomasa y los pigmentos fotosintéticos; (II) M-TiO favorece una fuerte inducción de POX bajo combinaciones específicas de microorganismos y dosis; y (III) la co-aplicación de un solo PGPM con I-TiO-NPs o M-TiO NPs supera a los consorcios bajo nuestras condiciones experimentales. La síntesis verde, por lo tanto, proporciona funcionalidades superficiales que mejoran la dispersión, la compatibilidad microbiana y los resultados fisiológicos/bioquímicos predecibles para la agricultura de precisión.