Aplicación de nanopartículas de selenio para inducir capacidad antioxidante y tolerancia a estrés en hortalizas.

Abstract

Actualmente las partículas de 1 a 100 nanómetros de tamaño se están utilizando cada vez más para una variedad de propósitos clínicos y comerciales (Somasundaran et al., 2010), estos avances han pavimentado el camino para posibles aplicaciones en la agricultura y la industria alimenticia, ya que proporcionan una mejor alternativa y estrategia de protección de los cultivos prometedoras, pero a pesar de estas características, el uso de la nanotecnología es aún limitada, debido a la falta de datos para la adecuada evaluación de su toxicidad (Anarayanan et al., 2013). En comparación con los materiales a granel, las NPs pueden ser más tóxicas y/o beneficiosas, ya que tienen la capacidad potencial de pasar la membrana celular de la planta debido a su tamaño (Adhikari et al., 2013). Recientemente, algunos trabajos de investigación han demostrado que las NPs Cu se depositan en las células de la raíz y hoja, además, se acumulan en los tejidos de la planta (Shi et al., 2014), incrementan la actividad enzimática de catalasa (CAT) y disminuyen la actividad de ascorbato peroxidasa (APX) en lechuga (Trujillo-Reyes et al., 2014). Las NPs SiO2 promueven la actividad enzimática SOD y ácido indolacético (IAA) en algodón y se encuentran presentes en la savia del xilema y raíz y son transportadas desde la raíz hacia los brotes (Nhan-Le et al., 2014). También se ha demostrado que el máximo crecimiento de plántulas de soya y garbanzo fue a 100 y 60 ppm con NPs Cu (Adhikari et al., 2012), en arroz a 40 y 5 ppm con NPs de silicio y molibdeno, respectivamente (Adhikari et al., 2013), sin embargo, más allá de estas concentraciones se inhibe el crecimiento y se atribuye a la acumulación y captación de las nanopartículas en las raíces. En este sentido, se propone el siguiente trabajo de investigación con los siguientes objetivos. El uso de fertilizantes suplementados con Se es un proceso muy eficaz que favorece la acumulación de Se en las plantas, mejorando incluso el desarrollo de la misma; sin embargo, el crecimiento de la planta puede verse reducido por mecanismos de retroalimentación cuando la concentración de Se es demasiado elevada. El selenio es un elemento esencial para los seres vivos, estando su esencialidad relacionada con selenoproteínas y selenoamino ácidos. Hasta la fecha, la mayoría de los estudios relacionados con el selenio se centraban en dichos compuestos, sin embargo en los últimos años, y con el desarrollo de la nanotecnología, las nanopartículas de selenio (SeNPs), han generado un notable interés debido a sus excelentes propiedades biológicas y baja toxicidad ( Peng et al. 2007, Li et al. 2010). Por otra parte, las SeNPs poseen un alto efecto frente a radicales oxidantes, como ha quedado demostrado en distintos estudios in vitro (Gao et al. 2014). Las interesantes propiedades de las nanopartículas de selenio (SeNPs) ha hecho que durante estos últimos diez años hayan aparecido multitud de trabajos relacionados tanto con su síntesis (Z. Chen et al. 2008; Chen et al. 2009; Bai et al. 2008) como con sus aplicaciones.