Nanocápsulas de nanorods de ZnO y geraniol como un nuevo medio para el control efectivo de en plantas de tomate y pepino
Autores: Tryfon, Panagiota; Kamou, Nathalie N.; Pavlou, Akrivi; Mourdikoudis, Stefanos; Menkissoglu-Spiroudi, Urania; Dendrinou-Samara, Catherine
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Inorgánico
Nanopartícula
Formulaciones
Compuestos bioactivos
Nanocápsulas
Encapsulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Las formulaciones de nanopartículas basadas en compuestos bioactivos son una aplicación prometedora a escala nanométrica que permite que los agroquímicos sean atrapados y/o encapsulados, lo que permite una liberación gradual y dirigida de sus ingredientes activos. En este contexto, se sintetizaron y caracterizaron por primera vez nanorods (NRs) de ZnO@OAm hidrofóbicos mediante técnicas fisicoquímicas y luego se encapsularon dentro del sulfato de sodio dodecil (SDS) biodegradable y biocompatible, ya sea por separado (ZnO NCs) o en combinación con geraniol en las proporciones efectivas de 1:1 (ZnOGer1 NCs), 1:2 (ZnOGer2 NCs) y 1:3 (ZnOGer2 NCs), respectivamente. Se determinaron el tamaño hidrodinámico medio, el índice de polidispersidad (PDI) y el potencial zeta de las nanocápsulas a diferentes valores de pH. También se determinaron la eficiencia de encapsulación (EE, %) y la capacidad de carga (LC, %) de las NCs. La farmacocinética de las NCs ZnOGer1 y ZnOGer2 mostró un perfil de liberación sostenible de geraniol durante 96 h y una mayor estabilidad a 25 +/- 0.5 grados C en lugar de a 35 +/- 0.5 grados C. Las NCs ZnOGer1, ZnOGer2 y ZnO se evaluaron in vitro y se calcularon los valores EC en 176 g/mL, 150 g/mL y > 500 g/mL, respectivamente. Posteriormente, las NCs ZnOGer1 y ZnOGer2 se probaron mediante aplicación foliar en plantas de tomate y pepino inoculadas, mostrando una reducción significativa de la severidad de la enfermedad. La aplicación foliar de ambas NCs resultó en una inhibición más efectiva del patógeno en las plantas de pepino infectadas en comparación con el tratamiento con el fungicida químico Luna Sensation SC. En contraste, las plantas de tomate tratadas con NCs ZnOGer2 demostraron una mejor inhibición de la enfermedad en comparación con el tratamiento con NCs ZnOGer1 y Luna. Ninguno de los tratamientos causó efectos fitotóxicos. Estos resultados respaldan el potencial del uso de las NCs específicas como agentes de protección de plantas en la agricultura como una alternativa efectiva a los fungicidas sintéticos.
Descripción
Las formulaciones de nanopartículas basadas en compuestos bioactivos son una aplicación prometedora a escala nanométrica que permite que los agroquímicos sean atrapados y/o encapsulados, lo que permite una liberación gradual y dirigida de sus ingredientes activos. En este contexto, se sintetizaron y caracterizaron por primera vez nanorods (NRs) de ZnO@OAm hidrofóbicos mediante técnicas fisicoquímicas y luego se encapsularon dentro del sulfato de sodio dodecil (SDS) biodegradable y biocompatible, ya sea por separado (ZnO NCs) o en combinación con geraniol en las proporciones efectivas de 1:1 (ZnOGer1 NCs), 1:2 (ZnOGer2 NCs) y 1:3 (ZnOGer2 NCs), respectivamente. Se determinaron el tamaño hidrodinámico medio, el índice de polidispersidad (PDI) y el potencial zeta de las nanocápsulas a diferentes valores de pH. También se determinaron la eficiencia de encapsulación (EE, %) y la capacidad de carga (LC, %) de las NCs. La farmacocinética de las NCs ZnOGer1 y ZnOGer2 mostró un perfil de liberación sostenible de geraniol durante 96 h y una mayor estabilidad a 25 +/- 0.5 grados C en lugar de a 35 +/- 0.5 grados C. Las NCs ZnOGer1, ZnOGer2 y ZnO se evaluaron in vitro y se calcularon los valores EC en 176 g/mL, 150 g/mL y > 500 g/mL, respectivamente. Posteriormente, las NCs ZnOGer1 y ZnOGer2 se probaron mediante aplicación foliar en plantas de tomate y pepino inoculadas, mostrando una reducción significativa de la severidad de la enfermedad. La aplicación foliar de ambas NCs resultó en una inhibición más efectiva del patógeno en las plantas de pepino infectadas en comparación con el tratamiento con el fungicida químico Luna Sensation SC. En contraste, las plantas de tomate tratadas con NCs ZnOGer2 demostraron una mejor inhibición de la enfermedad en comparación con el tratamiento con NCs ZnOGer1 y Luna. Ninguno de los tratamientos causó efectos fitotóxicos. Estos resultados respaldan el potencial del uso de las NCs específicas como agentes de protección de plantas en la agricultura como una alternativa efectiva a los fungicidas sintéticos.