Nuevo quitosano funcionalizado con un derivado de tio-tiadiazol con una inhibición mejorada de bacterias patógenas, hongos que amenazan las plantas y mejora de la germinación de semillas
Autores: Ibrahim, Ahmed G.; Elgammal, Walid E.; Eid, Ahmed M.; Alharbi, Maha; Mohamed, Ahmad E.; Alayafi, Aisha A. M.; Hassan, Saber M.; Fouda, Amr
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se desarrolló un nuevo conjugado de quitosano modificado (Chito-TZ) a través de un acoplamiento por amida entre el derivado de cloruro de ácido del compuesto metiltio-tiadiazol y los grupos amino primarios libres del quitosano. El producto se caracterizó utilizando varias investigaciones instrumentales, incluyendo espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), resonancia magnética nuclear de hidrógeno, espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS), análisis termogravimétrico (TGA) y difracción de rayos X (XRD). La XRD indicó que el patrón cristalino del quitosano se interrumpió después de la modificación química con el derivado de tiadiazole. Se utilizó el modelo de Broido para determinar la energía de activación térmica, y los resultados mostraron que para la primera región de descomposición de Chito-TZ es 24.70 KJ mol menor que la requerida para el quitosano (95.57 KJ mol), lo que indica el efecto acelerador del derivado de tiadiazole en la descomposición térmica de Chito-TZ. El quitosano modificado mostró mejores actividades antibacterianas y antifúngicas que el quitosano no modificado; excepto para la germinación de semillas, el quitosano fue mejor. El Chito-TZ mostró un valor de CIM bajo (25-50 ug mL) en comparación con Chito (50-100 ug mL). Además, los porcentajes máximos de inhibición para los hongos fitopatógenos, se alcanzaron a una concentración de 300 ug mL con valores de 35.4 +/- 0.9-39.4 +/- 1.7% para Chito y 45.2 +/- 1.6-52.1 +/- 1.3% para Chito-TZ. Los porcentajes más altos de germinación (%) de habas, longitud y peso de brotes y raíces, y el índice de vigor de semillas se obtuvieron después del tratamiento con Chito a una concentración de 200 ug mL en comparación con Chito-TZ.
Descripción
En este estudio, se desarrolló un nuevo conjugado de quitosano modificado (Chito-TZ) a través de un acoplamiento por amida entre el derivado de cloruro de ácido del compuesto metiltio-tiadiazol y los grupos amino primarios libres del quitosano. El producto se caracterizó utilizando varias investigaciones instrumentales, incluyendo espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), resonancia magnética nuclear de hidrógeno, espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS), análisis termogravimétrico (TGA) y difracción de rayos X (XRD). La XRD indicó que el patrón cristalino del quitosano se interrumpió después de la modificación química con el derivado de tiadiazole. Se utilizó el modelo de Broido para determinar la energía de activación térmica, y los resultados mostraron que para la primera región de descomposición de Chito-TZ es 24.70 KJ mol menor que la requerida para el quitosano (95.57 KJ mol), lo que indica el efecto acelerador del derivado de tiadiazole en la descomposición térmica de Chito-TZ. El quitosano modificado mostró mejores actividades antibacterianas y antifúngicas que el quitosano no modificado; excepto para la germinación de semillas, el quitosano fue mejor. El Chito-TZ mostró un valor de CIM bajo (25-50 ug mL) en comparación con Chito (50-100 ug mL). Además, los porcentajes máximos de inhibición para los hongos fitopatógenos, se alcanzaron a una concentración de 300 ug mL con valores de 35.4 +/- 0.9-39.4 +/- 1.7% para Chito y 45.2 +/- 1.6-52.1 +/- 1.3% para Chito-TZ. Los porcentajes más altos de germinación (%) de habas, longitud y peso de brotes y raíces, y el índice de vigor de semillas se obtuvieron después del tratamiento con Chito a una concentración de 200 ug mL en comparación con Chito-TZ.