氧化锌Phytonanoparticles”影响产量和矿物含量番茄的果实(茄属植物lycopersicuml .简历。樱桃)在野外条件下

文摘

使用phytonanoparticles农业可以减少化肥的使用,因此减少土壤污染,由于其尺寸在植物更好的吸收。一定要提到nanofertilizer自缓释,改善植物的生理属性和各种营养参数。的影响,土壤和叶片phytonanoparticles的氧化锌的应用程序辣木属鉴定提取三个浓度下(25、50、100 ppm)评估在樱桃番茄作物(茄属植物lycopersicuml .)。综合分析了phytonanoparticles与紫外-可见光谱(紫外和红外透射光谱与傅里叶变换(红外光谱),以及分析与动态光散射(DLS)技术。形态学参数评估之前和之后的纳米颗粒的应用。矿物质的水果种植后95天完成的内容。结果表明,土壤应用程序更好的浓度25 ppm phytonanoparticles因为它允许的最大数量的鲜花和水果植物;然而,表明当执行叶面程序,水果显示的最高浓度元素镁、钙、钠浓度的511、4589、223毫克公斤⁻¹,分别。

1。介绍

肥料的应用大大增加粮食生产;然而,这些明显的密集使用威胁环境健康和生态系统功能。大多数化肥不可用植物由于径流和造成污染。肥料包覆在纳米材料可以解决这个问题1]。bionanoparticles的合成是一个生态健康、可持续的替代传统的方法,在bionanoparticles一样可以使用容易获得大量物种从树叶中提取的植物,如phytonanoparticles的情况下(NPs)。几乎无毒天然提取物的使用允许NPs的绿色合成和用于敏感的领域,如农业(2]。Nanocatalysis代表了如今一个创新的方法来获得更好的属性由于稳定的活动和良好的选择性3]。

此外,氧化锌目前作为抗菌剂在微纳米尺度的配方;这些纳米颗粒可用于农业植物对病原的保护者和肥料产品微量元素(4]。这个公式可以造福植物和/或可食用作物(5的经济重要性,如番茄(茄属植物lycopersicuml .)。具体来说,樱桃番茄的特点是小水果,不同大小,颜色和味道。目前在高需求在餐厅和酒吧和制造各种菜肴美食小吃(5]。

矿物质的吸收足够的水平在增长中扮演重要的角色,产量、质量和属性的番茄和还含有抗氧化化合物重要的对人类健康;然而,近年来,80 - 90%的矿物元素的缺乏已经观察到的水果。这可以归因于传统农业技术(4]。

因此,鉴于这种缺陷存在于番茄植物和水果,本研究旨在评估氧化锌phytonanoparticles与水提物的影响辣木属鉴定在番茄果实矿质元素的积累(茄属植物lycopersicuml .)通过土壤和叶片的应用程序。

2。材料和方法

2.1。实验区

牧场的实验进行了“El capricho divino”位于直辖市Suchiapa的恰帕斯州,墨西哥,位于16 37°30′“北纬93°6′0”西经,海拔500米,与温暖半湿润气候的周期性气候和降雨;市座位的年平均气温是24.4°C,每年降雨量为956毫米。

2.2。绿色合成的纳米粒子

描述的方法(6)做了一些调整,所以15毫升的水提物辣木属鉴定加入1.64 g的锌(ZnSO₄);下的反应混合物一直搅拌6 h和,随后,2 m氢氧化钠添加到解决方案和放置在一个孵化器在60°C与常数摇晃12 h。胶体溶液是离心20分钟,每分钟4500转,沉淀受到连续两个用96%乙醇和蒸馏水清洗。最后,沉淀在烤箱干在50°C和细粉的帮助下获得了一枚迫击炮。

2.3。物理化学特性的绿色纳米颗粒

识别生产的氧化锌phytonanoparticles首次评估溶液的颜色变化m .鉴定由Abdelmoteleb et al。7]。

描述的氧化锌phytonanoparticles、紫外-可见光谱(紫外)和傅里叶变换红外透射光谱(红外光谱)第一次执行。这是验证通过执行胶体溶液的光谱扫描范围300 - 700 nm的紫外可见分光光度计(美国贝克曼库尔特),ZnSO校准₄解决方案(0.34米)7]。同样,存在相对应的乐队在phytonanoparticles锌金属债券被确认与红外线分光镜(美国威斯康辛州NICOLET)。

phytonanoparticles和电动电势的大小进行了分析在解决方案使用nanotrac波仪(美国Montgomeryville PA Microtrac)根据Mendez-Trujillo et al。8]。测量用动态光散射(DLS)技术在一系列0.1 -1000μ米25°C,激光波长为780 nm和90 Aa的散射角。从获得的数据分析了DLS使用Microtrac FLEX操作软件(9- - - - - -11]。

2.4。实验建立

使用的作物是茄属植物lycopersicuml .简历cherr。五行与100苗种植,栽培了滴灌系统和张拉绳索为了支持阀杆在其发展½ha antiaphid房子。在增长,phytonanoparticles氧化锌的应用于不同浓度(0、25、50、100 ppm)应用edaphically灌溉下的作物和叶面的方式通过使用洒水;第一行是省略还是每一行的第一幼苗降低环境噪声因素,和治疗一周一次申请3周。

的形态学参数与作物的生长,如株高、数量的水果和鲜花,数量进行评估之前和之后的应用纳米粒子为60天(每10天5,12]。

2.5。水果特征

果实特征是紧随其后的第一个收获种植后的95天。描述的方法在3052年改编的方法由美国EPA(环境保护局),300毫克的干和粉植物受到酸消化和9毫升硝酸,2毫升30%的过氧化氢,1毫升盐酸在180°C到总消化的植物材料13]。消化后,样品被绘画纸过滤40论文和毕业25毫升。矿物质进行量化使用等离子体发射光谱法(ICP-OES)(珀金埃尔默,京都,日本)。

的总可溶性固体水果使用数字折射计测定。水果是采样每治疗一式三份(每个样本一克)14,15]。

3所示。结果与讨论

3.1。物理化学特性的绿色纳米颗粒

在绿色合成氧化锌纳米颗粒水提物的使用辣木属鉴定观察颜色的变化,提取ZnSO接触₄解决方案,由于减少锌^{+ 2}对锌⁰(图1)。

胶体溶液的紫外可见吸收光谱图所示2(一个),实线对应的植物提取物辣木属鉴定,吸收峰出现大约在300到350纳米之间。相反,虚线对应的光谱吸收phytonanoparticle解决方案,强调了吸收峰约400海里。此外,红外吸收光谱的干氧化锌phytonanoparticles呈现在图2 (b)、吸附乐队被确定为3390和2825 cm⁻¹,这些乐队的特征振动拉伸的地和碳氢键,分别。乐队在1830厘米⁻¹可以归因于的不对称和对称拉伸锌羧化物(16),而乐队在871厘米⁻¹是由于拉伸振动O-Zn债券(17]。

DLS结果为解决氧化锌粒径phytonanoparticles呈现在图3。结果表明,氧化锌NPsm .鉴定形成团聚体平均水动力大小13嗯,泽塔潜在价值22.56 mV,当分散在水中。

氧化锌的合成phytonanoparticlesm .鉴定证实了从深绿色颜色的变化表明ZnSO亮绿色颜色₄锌分离^{+ 2}对锌⁰通过减少行动的植物化学物质m .鉴定phytonanoparticles。这种行为是类似报道Ruiz-Romero et al。18),由于色相的变化在解决氧化锌纳米粒子的形成。

在紫外可见吸收水提物的分析m .鉴定提取、山峰之间的300和350海里被确定(图2(一个))。这些峰值对应的光吸收π债券的苯环上的酚类化合物中提取19),而phytonanoparticles吸收光谱的最大吸收的解决方案提出了一种带400纳米(图2 (b))。这些违规行为与化学相关的修改与金属离子的还原和抗氧化化合物的氧化20.]。

电动电势是一个重要的特点,必须知道phytonanoparticles,因为这个特性影响其他同样重要的是,如饱和溶解度、溶解率、物理稳定性,甚至生物性能(21]。最少的电动电势(25 + 25 mV或−mV)演示了稳定的纳米结构(22]。电动电势的方法“0”或零电荷点,纳米材料之间的吸引力超过结构之间的斥力作用导致结块。电动电势值氧化锌phytonanoparticles获得本研究表明长期稳定的胶体;这可能是由于水提物的生物活性成分的存在m .鉴定涵盖纳米粒子、稳定。

3.2。评价番茄植物的形态学参数

番茄植物的高度评价是图像测量变量,和更大的增长的应用方面的观察phytonanoparticles根50 ppm的浓度;然而,没有明显的统计学差异与控制治疗(见图4HE-HF)。因为锌纳米颗粒显示诱导自由基的形成,导致增加丙二醛和低水平的减少谷胱甘肽和叶绿素含量降低(8),这大大影响光合作用过程限制发展。

同样,phytonanoparticles花卉生产的影响评价;具体来说,显著增加观察治疗,适用于25 ppm phytonanoparticles通过根,生产一共有23个鲜花和显示显著统计学差异与其他治疗方法。然而,重要的是要提到根据phytanoparticles的土壤应用,减少开花观察应用phytonanoparticles随着浓度的增加(图4FE-FF)(表1)。

也、土壤应用phytonanoparticles导致最高的水果数量/植物,因为它允许生产的48个水果在15天的浓度100 ppm,展示显著统计学差异与其他治疗和控制(图4FRE-FRF)(表1)。是证明了加西亚洛佩兹et al。11评估氧化锌纳米颗粒,他们提到的应用氧化锌phytonanoparticles (NPs)可以在哈瓦那辣椒生产来提高产量和品质,但它仍然是未知的水果的营养特性。

然而,Santhoshkumar et al。10评估使用的纳米粒子辣木属鉴定;他们发现的绿色合成phytonanoparticles显著提高作物的花期和果期,作为这个研究论文(图中观察到4)。使用植物材料的绿色合成包含某些生物活性物质如类黄酮、酚类、柠檬酸、抗坏血酸、多酚、萜烯,生物碱,还原酶作为降低代理。Plant-mediated纳米技术合成的纳米粒子是一个非常有前途的领域,因为植物本身作为减少和限制代理(4,19]。

启动子效应可能与锌作为前体合成的植物生长激素,促进细胞分裂,以及它对吲哚乙酸的反应,影响函数作为一个荷尔蒙phytostimulant [8,13,17,18]。此外,氧化锌纳米颗粒可能会参与更大的生产激素细胞因子和赤霉素,除了诱导抗氧化酶的活性(23]。

同样,Santos-Espinoza et al。24)表明,花生植物的机制积极回应的应用纳米粒子与苯丙氨酸解氨酶活性的增加,抗氧化酶。他们在吲哚3显示明显降低醋酸诱导赤霉素的合成;质量的改善花生水果了。

Abdelmoteleb et al。7),提到,纳米颗粒在农业有很大的好处,因为phytocomposites nanoencapsulated帮助缓慢而持续释放营养和农用化学品导致精确的剂量的植物,因为植物由于更高的材料更强烈表面张力比传统的纳米粒子的表面。

3.3。水果特征

收获后,phytonanoparticles的效果应用于根和叶在不同浓度评估在生物体内积累的化学元素的水果。土壤应用25 ppm水平显示出统计上的显著差异相比,镁的积累其他治疗和控制,展示该元素的生物体内积累增加了10倍(图5肌电图)。关于钠,观察到,在100 ppm的应用程序,有一个增长42.22%相比,水果中该元素的浓度控制治疗(图5,ENa)。相反,它也增加了钙浓度5.71%时50 ppm phytonanoparticles根级别的应用与控制(图5ECa),然而,当评估钾元素,相比没有显著差异表明控制治疗(图5EK)(表1)。

phytonanoparticles对不同浓度的叶面应用,增加了85.71%的镁元素时观察到的水果25 ppm应用,以及增加钙和钠94%和11.94%,分别应用100和25 ppm(图5FCa-FNa),显示显著统计学差异的控制治疗。然而,没有显著差异的生物富集钾元素对控制(图5颗)(表1)。

结果表明:镁是最高的元素堆积在这两种形式的应用程序(图5);然而,这说明了这个元素的浓度更高当应用程序在叶面的水平。李等人。25)报道,nonglandular毛状体(NGTs)对叶面锌吸收尤为重要,穿过角质层之前积累在表皮细胞的墙壁。一旦吸收,锌积累在表皮的墙壁和血管细胞和毛状体两叶基地,与维管束鞘扩展。说饱和度影响光合作用的效率,因此影响花和果期形成。

此外,郭et al。26)表示,Mg参与生物体内积累的一些激素信号通路参与碳固定的生产,汗水,积累淀粉、糖代谢、离子选择,重要的生物过程的生长植物(27]。

根据上述,显著增加镁中确定这项研究工作是一个非常重要的发现,因为镁是一种至关重要的矿物质在人体和参与∼80%已知的代谢功能。目前估计,60%的成年人不实现的平均摄入量(ADI)和45%的镁缺乏,一个条件相关的疾病如高血压、糖尿病、神经系统疾病,等等(28,29日]。

相反,在目前的研究工作,具有浓度最高的元素钙和钠观察,当phytonanoparticles应用叶面的方式(图5)。Perez-Labrada et al。30.]发现叶片应用纳米粒子建立充满活力的交互,展示更大的阳离子等矿物元素积累Na⁺和Ca⁺。

与钙、天山et al。31日]证明形式的钙调节生理过程如气道上皮细胞和外分泌腺的分泌物,平滑肌的收缩和神经元的兴奋性;因此,它是重要的自然资源,提供钙。

因此,增加钙的水果在商业层面上产生极大的好处,因为它提供了水果采后处理期间更多的阻力,更重要的是如果我们说话一样易腐水果西红柿(32]。如前所述,Sinha et al。33)发现,钙(2.0%)提高了李子果实的贮藏寿命,减少生理损失重量(PLW)、总糖和果胶methylesterase(中外)和纤维素酶的活动;延缓水果颜色和花青素的发展;和留住感官品质、坚定和总糖李子的水果。此外,Hyodo et al。34)确定Ca-binding果胶和毛茸茸的果胶在皮肤细胞层细胞间和tissue-tissue附着力很重要。维护球状形式和番茄果实的软化可能由果胶结构在每个组织的安排;因此,通过增加钙浓度的水果,能改善浮肿和质地的水果35,36]。

相反,钠的重要性水果也很明显,自从斯塔姆勒et al。37]提到,控制和低消费的钠,从自然资源,如水果,生成一个渗透平衡血压(38]。

此外,在评估总可溶性固体,观察增长26.92%的控制,当50 ppm phytonanoparticles应用叶面的方式(图6)(表1)。这很重要,因为它表明糖(蔗糖)的量存在于水果,以及成熟的新鲜和国家相同的;这个变量决定了决策的方向水果之前一连串的农业的和工业的转换(39]。

从这个意义上说,在目前的研究工作,它已经表明,应用phytonanoparticles好处的积累元素,比如毫克钠,和水果,Ca表明气孔是氧化锌的叶面吸收的重要途径,由于保留和缓慢释放phytonanoparticles [27];然而,随着土壤应用,通过根系化合物的方向是保证。这强调了自缓释nanofertilizer改善植物的生理属性和一些营养参数(29日]。

从这个意义上讲,水果和蔬菜(艘)被认为是健康的饮食成分和可持续的解决现有的微量营养素缺乏的双重负担(27]。一般来说,阵线是营养密集的食物低能量,包含不同的维生素和矿物质包括钠、铁、锌、钾、钙、镁、和纤维(27]。这些大量富含植物化学物质作为抗氧化剂,antiatherosclerotic和抗炎剂。一些研究相关的健康益处阵线与心血管疾病、肥胖和糖尿病(34]。

根据前面提到的,重要的是国家phytonanoparticles增加微量元素的浓度在水果9,40]。同样,phytonanoparticles的好处都归因于提取物的抗氧化活性(AOA)植物叶片由于对光合作用的动力学的影响,形成了纳米颗粒的大小,和nanosuspensions的稳定性,因为叶子提取物含有多种生物分子和代谢产物,如萜类、维生素、多糖、蛋白质、氨基酸、生物碱、酚类化合物(聚),芳香胺,单宁,皂甙,酮,醛类、类黄酮、有机酸、酶作为还原剂和稳定剂(19,27,41]。

4所示。结论

总之,结果表明,phytonanoparticles在植物中的应用有助于优化施肥策略,维持微网等重要生理过程,优化植物生长所需的营养素同化,收益率,通过已知和水果质量监管机制在高等植物体内平衡的细胞功能。相反,phytonanoparticles诱导的增加镁,钙,钠在水果,考虑到这些矿物质在调节发挥重要作用的生物功能的消费者。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

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