Síntesis verde de nanopartículas para aplicaciones agrícolas

Síntesis verde de nanopartículas para aplicaciones agrícolas


En una revisión reciente en el diario de hongoslos investigadores exploraron cómo eso trichoderma Genus podría usarse para desarrollar métodos para la micosíntesis de nanopartículas metálicas (NP) y discutir sus aplicaciones en agroecosistemas.

Síntesis verde de nanopartículas para aplicaciones agrícolas

Estudio: Trichoderma: una fuente verde de nanomateriales para agroecosistemas sostenibles. Fuente de la imagen: BENPOL/Shutterstock.com

También se abordó la relevancia potencial de los bioconjugados innovadores de Trichoderma NP como una alternativa viable para la agricultura sostenible. También se destacaron las posibles ventajas y desventajas de desarrollar productos y técnicas prácticas para preparar NP tricógenas.

Nanopartículas de Myco en la agricultura

La aplicación de las miconanopartículas en la agricultura aún está en pañales, particularmente en lo que respecta a sus interacciones con bacterias beneficiosas para la agricultura. Si bien se han publicado estudios in vitro en condiciones de invernadero, ahora se están realizando estudios in vivo. La síntesis biogénica basada en hongos tiene varias ventajas en términos de eficiencia y formación de varios metabolitos en condiciones ideales.

Beneficios de Trichoderma

el uso de Trichoderma harzianum es una de las formas de reducir los efectos adversos de los metales pesados ​​en las plantas. Los agroquímicos que utilizan materiales nanoestructurados han surgido recientemente como una solución agrícola potencial.

Varias especies de Trichoderma se han utilizado en nanotecnología, particularmente para la fabricación de NP de metal. Recientemente se ha descubierto su resistencia a una variedad de nanocompuestos, pero se sabe poco sobre su papel en la síntesis de NP metálicas.

Emplear esta estrategia verde, de base biológica, ecológica y de bajo costo podría ser una alternativa viable para la producción exitosa de nanomateriales sostenibles. Varios trabajos de investigación han descrito un método rápido y respetuoso con el medio ambiente para la producción de NP utilizando agentes de biocontrol. trichoderma y hipócreas (teleomorfos), que potencialmente podrían superar las limitaciones de los métodos químicos y físicos de producción de NP.

Las diez principales especies de Trichoderma utilizadas para producir nanopartículas metálicas seguras a través de la síntesis micogénica. © Alghuthaymi, MA, Abd-Elsalam, KA, AboDalam, HM, et al. (2022)

resultados del estudio

En uno de los estudios T. viride Se ha comprobado que es capaz de descomponer y utilizar explosivos nitrogenados (trinitrotolueno, TNT) en concentraciones de 50 y 100 partes por millón para satisfacer las necesidades de nitrógeno para un desarrollo normal. Con 75 aislamientos de cinco diferentes trichoderma las especies fueron calificadas, T.virens demostró ser el generador de AgNP más eficiente. Cuándo T. reesei El hongo se cultivó en condiciones que contenían 0,1 % de licor de maceración de maíz, 10 % de biomasa eliminada para producir CFE y AgNO 10 mM.3produjeron la mayor cantidad de AgNP. Las NP de cobre tenían un tamaño de 5 a 25 nanómetros, mientras que las NP de sílice tenían un tamaño de 12 a 22 nanómetros.

Se descubrió que las NP de selenio (Se) con diámetros que oscilan entre 49,5 y 312,5 nanómetros son hexagonales, irregulares y casi esféricas. La síntesis extracelular de SiO2 Los NP de la cáscara de arroz se establecieron utilizando T. harzianum (MF780864) aislado. Contra las células de pulmón IMR 90, U251 y A549, así como contra las células de cáncer de mama humano MCF-7 y MDA-MB-231, la viabilidad celular aumentó significativamente cuando se incrementó la concentración de la dosis del fármaco.

En términos de tasa de eclosión, viabilidad de los embriones, número de latidos cardíacos e índice de masa corporal, se utilizó el modelo de pez cebra para estudiar la toxicidad y no se encontró toxicidad en nanocobre y nanosílice cuando se expuso al 0,5, 3 y 30 %. concentraciones de gramos.

Pruebas in vitro de AgNPs hechas con T.virens HZA14 eficacia antifúngica contra S. esclerotiorum encontraron que la formación de esclerocios, el desarrollo de hifas y la germinación miceliogénica de los esclerocios se suprimieron en un 100 %, 93,8 % y 100 %, respectivamente.

Conclusiones

En resumen, este estudio ha aclarado la micosíntesis de nanopartículas metálicas. trichoderma especies en aplicaciones agrícolas.

Los autores creen que el uso de agroquímicos trichoderma Las cepas utilizadas para producir nanopartículas verdes podrían ser más ecológicas. También mencionaron que dado que Trichoderma es uno de los hongos más utilizados para la micosíntesis de NP, es probable que tenga mecanismos de tolerancia para estas estructuras que se pueden combinar para crear productos que mejoren la producción agrícola y al mismo tiempo traten las enfermedades de las plantas en el campo.

Se ha observado que la síntesis de NP por hongos beneficiosos como Trichoderma es novedosa, económica y respetuosa con el medio ambiente en comparación con los enfoques químicos y físicos. La reactividad, la estabilidad y el comportamiento de las NP se han visto afectados por su forma y tamaño.

El equipo de investigación enfatizó que se necesita más investigación para estudiar la interacción de trichoderma con metales pesados ​​en un sistema heterogéneo en condiciones de campo. Comprender las vías de transporte y la penetración de las NP en las plantas es crucial para darse cuenta de los beneficios potenciales de las NP producidas por bacterias beneficiosas en la agroindustria.

Al combinar los biofungicidas para el control de enfermedades de las plantas con la actividad antimicrobiana de las NP micógenas, se podría aumentar la eficacia antifúngica a través de la interacción sinérgica, lo que permitiría una dosis de fungicida más baja y, en consecuencia, evitaría el desarrollo de resistencia en los patógenos fúngicos.

referencia

Alghuthaymi, MA, Abd-Elsalam, KA, AboDalam, HM, et al. (2022) Trichoderma: una fuente verde de nanomateriales para agroecosistemas sostenibles. Revista de hongos 8(4) 367, https://www.mdpi.com/2309-608X/8/4/367

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