RO135350A2 - Procedeu de biosinteză a suspensiilor stabile de nanoparticule de seleniu - Google Patents
Procedeu de biosinteză a suspensiilor stabile de nanoparticule de seleniu Download PDFInfo
- Publication number
- RO135350A2 RO135350A2 ROA202000333A RO202000333A RO135350A2 RO 135350 A2 RO135350 A2 RO 135350A2 RO A202000333 A ROA202000333 A RO A202000333A RO 202000333 A RO202000333 A RO 202000333A RO 135350 A2 RO135350 A2 RO 135350A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- selenium
- medium
- nanoparticles
- selenium nanoparticles
- biosynthesis
- Prior art date
Links
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 71
- 239000011669 selenium Substances 0.000 title claims abstract description 71
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 23
- 229940091258 selenium supplement Drugs 0.000 claims abstract description 70
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 24
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims abstract description 9
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 6
- BVTBRVFYZUCAKH-UHFFFAOYSA-L disodium selenite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Se]([O-])=O BVTBRVFYZUCAKH-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 229960001471 sodium selenite Drugs 0.000 claims abstract description 5
- 239000011781 sodium selenite Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000015921 sodium selenite Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 claims description 6
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 claims description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 5
- 229940082569 selenite Drugs 0.000 claims description 5
- MCAHWIHFGHIESP-UHFFFAOYSA-L selenite(2-) Chemical compound [O-][Se]([O-])=O MCAHWIHFGHIESP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000005862 Whey Substances 0.000 claims description 4
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 claims description 4
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 claims description 4
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 4
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 3
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 3
- 239000008101 lactose Substances 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L EDTA disodium salt (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].OC(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC(O)=O)CC([O-])=O ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 241001442243 Mychonastes homosphaera Species 0.000 claims description 2
- 241000196305 Nannochloris Species 0.000 claims description 2
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000357 manganese(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 2
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 claims description 2
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 101710184216 Cardioactive peptide Proteins 0.000 claims 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 claims 1
- 235000013882 gravy Nutrition 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 claims 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 claims 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 claims 1
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 abstract description 7
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 abstract description 5
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002525 ultrasonication Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001764 biostimulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 9
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 9
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 9
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 9
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 8
- 101710086439 Pyranose 2-oxidase Proteins 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 6
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 6
- 108020001991 Protoporphyrinogen Oxidase Proteins 0.000 description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 5
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 5
- 150000003342 selenium Chemical class 0.000 description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 102000030523 Catechol oxidase Human genes 0.000 description 4
- 108010031396 Catechol oxidase Proteins 0.000 description 4
- 102000003992 Peroxidases Human genes 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000004665 defense response Effects 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- ZNJFBWYDHIGLCU-HWKXXFMVSA-N jasmonic acid Chemical compound CC\C=C/C[C@@H]1[C@@H](CC(O)=O)CCC1=O ZNJFBWYDHIGLCU-HWKXXFMVSA-N 0.000 description 4
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 4
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- XDSSPSLGNGIIHP-VKHMYHEASA-N Se-methyl-L-selenocysteine Chemical compound C[Se]C[C@H]([NH3+])C([O-])=O XDSSPSLGNGIIHP-VKHMYHEASA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 108040007629 peroxidase activity proteins Proteins 0.000 description 3
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000003820 Lipoxygenases Human genes 0.000 description 2
- 108090000128 Lipoxygenases Proteins 0.000 description 2
- 241000223259 Trichoderma Species 0.000 description 2
- 230000036579 abiotic stress Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- UVBUBMSSQKOIBE-DSLOAKGESA-N fumonisin B1 Chemical compound OC(=O)C[C@@H](C(O)=O)CC(=O)O[C@H]([C@H](C)CCCC)[C@@H](OC(=O)C[C@@H](CC(O)=O)C(O)=O)C[C@@H](C)C[C@H](O)CCCC[C@@H](O)C[C@H](O)[C@H](C)N UVBUBMSSQKOIBE-DSLOAKGESA-N 0.000 description 2
- QZIADBYRQILELJ-UHFFFAOYSA-N fumonisin B1 Natural products CCCCC(C)C(OC(=O)CC(CC(=O)O)C(=O)O)C(C)(CC(C)CC(O)CCCCC(O)CC(O)C(C)N)OC(=O)CC(CC(=O)O)C(=O)O QZIADBYRQILELJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- LHGVFZTZFXWLCP-UHFFFAOYSA-N guaiacol Chemical compound COC1=CC=CC=C1O LHGVFZTZFXWLCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 2
- ZNJFBWYDHIGLCU-UHFFFAOYSA-N jasmonic acid Natural products CCC=CCC1C(CC(O)=O)CCC1=O ZNJFBWYDHIGLCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 2
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 2
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 2
- -1 selenide ions Chemical class 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000223600 Alternaria Species 0.000 description 1
- 240000007087 Apium graveolens Species 0.000 description 1
- 235000015849 Apium graveolens Dulce Group Nutrition 0.000 description 1
- 235000010591 Appio Nutrition 0.000 description 1
- 241000193744 Bacillus amyloliquefaciens Species 0.000 description 1
- 241000193388 Bacillus thuringiensis Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000186018 Bifidobacterium adolescentis Species 0.000 description 1
- 235000005273 Canna coccinea Nutrition 0.000 description 1
- 240000008555 Canna flaccida Species 0.000 description 1
- 241000195597 Chlamydomonas reinhardtii Species 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 206010021033 Hypomenorrhoea Diseases 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 description 1
- 231100000678 Mycotoxin Toxicity 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- 108700020962 Peroxidase Proteins 0.000 description 1
- 241000186428 Propionibacterium freudenreichii Species 0.000 description 1
- 241000342322 Sclerospora graminicola Species 0.000 description 1
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 description 1
- 241001453317 Synechococcus leopoliensis Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000005557 antagonist Substances 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 229940097012 bacillus thuringiensis Drugs 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000004790 biotic stress Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 244000038559 crop plants Species 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- LINOMUASTDIRTM-QGRHZQQGSA-N deoxynivalenol Chemical compound C([C@@]12[C@@]3(C[C@@H](O)[C@H]1O[C@@H]1C=C(C([C@@H](O)[C@@]13CO)=O)C)C)O2 LINOMUASTDIRTM-QGRHZQQGSA-N 0.000 description 1
- 229930002954 deoxynivalenol Natural products 0.000 description 1
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011536 extraction buffer Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 229960001867 guaiacol Drugs 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N linoleic acid Natural products CCCCC\C=C/C\C=C\CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N 0.000 description 1
- 235000020778 linoleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229960004452 methionine Drugs 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Inorganic materials O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002636 mycotoxin Substances 0.000 description 1
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 1
- 239000006070 nanosuspension Substances 0.000 description 1
- 231100000623 nanotoxicology Toxicity 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007981 phosphate-citrate buffer Substances 0.000 description 1
- 230000003032 phytopathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 230000037039 plant physiology Effects 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- NNFCIKHAZHQZJG-UHFFFAOYSA-N potassium cyanide Chemical compound [K+].N#[C-] NNFCIKHAZHQZJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000011535 reaction buffer Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 229940065287 selenium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000003343 selenium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- LINOMUASTDIRTM-UHFFFAOYSA-N vomitoxin hydrate Natural products OCC12C(O)C(=O)C(C)=CC1OC1C(O)CC2(C)C11CO1 LINOMUASTDIRTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a unor suspensii stabile de nanoparticule biogene de seleniu zerovalent cu aplicabilitate ca biostimulanţi pentru plante. Procedeul, conform invenţiei,constă în etepele de realizare a unui mediu de cultură mixotrof pentru alge care include 2% vinasă de la fabricarea drojdiei de panificaţie, adăugarea aseptică a unei soluţii de selenit de sodiu 10 mM, inocularea mediului cu o suspensie de microorganisme fotosintetizate, incubarea până la obţinerea unei densităţi optice corespunzătoare acumulării a 5 g la litru de mediu, ultrasonarea culturii de microorganisme fotosintetizate-nanoparticule de seleniu şi separarea prin centrifugare a debriurilor celulare, omogenizarea supernatantului urmată de concentrare prin ultrafiltrare tangenţială a suspensiei, până la o concentraţie a nanoparticulelor de seleniu care determină o densitate optică la 600 nm DO600 de 0,4...0,8.
Description
OFIUUL DE oiAT PENTRU ÎNVΕΝΤί^^ΐί»tf; ț o A A O
Cerere de brevet de ίη\Γσιητβ ।5OOOU n£ Nr.....£..,.¾.¾.
Data depozit ....1.5. 2020..
PROCEDEU DE BIOSINTEZÂ A SUSPENSIILOR STABILE DE
NANOPARTICULELE DE SELENIU
Prezenta invenție se referă la un procedeu de obținere a unor suspensii stabile de nanoparticule biogene de seleniu zerovalent, care sunt destinate în special aplicării ca biostimulanți pentru plante.
Sunt cunoscute diferite procedee pentru obținerea nanoparticulelor biogene de seleniu. Nanoparticulele de seleniu elementar (zerovalent), datorită raportului lor ridicat suprafață - volum, funcționează ca rezervor de eliberare treptată a speciilor chimice bioactive, ioni de seleniură, selenit și/sau selenat (Skalickova et al. 2017, Nutrition, 33: 83-90). Astfel de specii de seleniu acționează asupra plantelor de cultură ca biostimulanți anorganici (du Jardin, 2015, Scientia Horticulturae, 196: 3-14), pentru mărirea rezistenței la factorii de stres abiotici, amplificării preluării și utilizării nutrienților si creșterii calității recoltei. » I >
Deși se consideră că seleniul nu este un element esențial pentru plante, în ultimele decade s-a demonstrat că seleniul stimulează creșterea plantelor (Hartikainen și Xue, 1999, Journal of Environmental Quality, 28:1372-1375; Xue et al. 2001, Plant and Soil, 237: 55-61), are rol în protecția plantelor față de factorii de stres biotici, agenți fitopatogeni (Hanson et al. 2003, New Phytologist, 159: 461-469) și dăunători (Mechora, 2019, Plants, 8, 262) și față de factorii de stres abiotici, inclusiv secetă (Ahmad et al. 2016, Journal ofthe Science of Food and Agriculture 96: 372-380) și amplifică asimilarea azotului și metabolismul compușilor azotați (Rios et al. 2010, Journal of the Science of Food and Agriculture, 90(11), 1914-1919).
Pentru tratamentul plantelor sunt utilizați compuși anorganici de seleniu. Speciile anorganice de seleniu au o toxicitate care scade în ordinea selenat > selenit > seleniură > seleniul elemental / zerovalent (Nuttall, 2006, Annals of Clinical & Laboratory Science 36: 409-420). In timp ce selenatul are o toxicitate acută pentru șobolan mai ridicată decât cea a cianurii de potasiu, seleniul zerovalent are o toxicitate cu două ordine de mărime mai redusă (Olson, 1986, Journal ofthe American College of Toxicology 5: 45-70). Nanoparticulele de seleniu zerovalent (SeNPs) au dovedit o toxicitate chiar și mai redusă decât cea a seleriiului elemental (Shakibaie et al. 2013, Pharmaceutical Biology 51: 58-63). In același timp, eficacitatea nanoparticulelor de seleniu (SeNPs) în inducerea seleno-enzimelor este comparabilă cu cea a celei mai eficiente forme de seleniu organic, seleno-metil-seleno-cisteină (SeMeSeCys) (Zhang et al. 2008, Toxicologica! Sciences 101: 22-31). SeMeSeCys este însă un compus cu toxicitate similară cu a selenatului și care se obține prin sinteze organice dificile, cu randament mic (Iwaoka et al. 2016, Proceedings ofthe National Academy of Sciences, SectionA. 86:499-509). Iar nanoparticulele de seleniu au, așa cum s-a menționat deja, o toxicitate similară cu cea a seleniului zerovalent.
Producerea chimică a nanoparticulelor de seleniu implică utilizarea unor condiții dure și a acizilor minerali concentrați (Stroyuk et al. 2008, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 320: 169-174) sau a unor reactivi toxici precum hidrazina (Mishra etal. 2005, The Journal of Physical Chemistry B109:1271812723) sau lichidele ionice (Langi et al. 2010, Materials Research Bulletin 45: 668671). Biosinteza nanoparticulelor de seleniu se desfășoară în condiții blânde (Wadhwani et al. 2016, Applied Microbiology and Biotechnology 100: 2555-2566). în general, SeNPs sintetizate biologic sunt cu până la de zece ori mai puțin toxice decât nanoparticulele sintetizate chimic (Mal et al. 2017, Nanotoxicology 11: 87-97).
întrucât nanoparticulele de seleniu biosintetizate au avantaje evidente, au fost brevetate o serie de procedee de obținere prin biosinteză a nanoparticulelor de seleniu. Se ilustrează aici doar prin câteva procedee. Brevetul RU2717997 descrie un procedeu în care utilizează bifidobacterii Bifidobacterium adolescentis DSM 20083 sau bacterii propionice Propionibacterium freudenreichii Sh85 pentru producerea de nanoparticule de seleniu. Mediul de cultivare este zer clarificat, iar sinteza nanoparticuleleor se face după ce se adaugă 1-2 mg/l selenit de sodiu. Cererea de brevet CN 107881127 (A) protejează o tulpină de Bacillus amyloliquefaciens, Lxz-41, depozitată cu numărul M2016578 la China Center for Type Culture Collection (CCTCC), și o metodă de preparare a nano-seleniului prin intermediul respectivei tulpini. Procedeul de biosinteză a nanoparticulelor de seleniu implică următoarele etape: cultivarea pe un mediu pe bază de glucoză și peptonă care conține și un surfactant, adăugarea unei sări de seleniu, de la început sau prin adăugare continuă, recoltarea culturii, ultrasonicarea bacteriilor și separarea nanoparticulelor formate în interiorul celulelor bacteriene. Cererea de brevet CN 105199979 (A) dezvăluie o tulpină de Bacillus thuringiensis YLX-4, izolată din apele de percolare de la o mină de seleniu (Enshi, provincia Hubei din China), depozitată cu numărul M2013674 la China Center for Type Culture Collection (CCTCC). Tulpina are caracteristicile tipice ale selenobacteriilor și este revendicată inclusiv pentru producerea de nano-seleniu. Cererea de CA2723655A1 se referă la sinteza nanoparticulelor de seleniu de către diferite microorganisme fotosintetizante, inclusiv Chlamydomonas reinhardtii (UTEX 90) și Synechococcus leopoliensis (UTEX 2434).
Nanoparticulele produse prin (bio)sinteză în medii biologice au avantajul de a își forma o coroană cu stabilitate mai ridicată încă din faza de (bio)sinteză. Această coroană formată încă din faza de (bio)sinteză amplifică proprietățile nanoparticulelor. De ex. nano-seleniu sintetizat în mediul de cultură al fungilor din genul Trichoderma are efecte antifungice mai bune și determină o inhibare mai pronunțată a producerii de micotoxine, de la Alternaria (83% TeA și 79% AOH), fumonisina B1 (63% FB1) și, respectiv, deoxinivalenol - 76% DON. (Hu etal. 2019, Food Control, 106, 106748). De asmenea nano-selenium biogen produs de ciupercile Trichoderma amplifică acțiunea acestor antagoniști față de făinarea produsă la mei, de Sclerospora graminicola (Nandini et al. 2017, Scientific reports 7: 2612).
Un avantaj suplimentar al procedeelor de (bio)sinteză în medii biologice a nanoparticulelor este că aceste procedee sunt procedee verzi”, care nu implică temperaturi ridicate sau pH extrem. Totuși, datorită efectelor toxice ale seleniului, formarea nanoparticulelor de seleniu zerovalent se face mai ales cu metaboliții din mediile de cultură ale microorganismelor și nu prin biosinteză directă de către microorganisme. Spre deosebire de nanoparticulele sintetizate asistat de metaboliții din mediul de cultură a microorganismelor, care pot avea diferite forme și distribuții de dimensiune pe un domeniu larg, de 20-550 nm (Vetchinkina et al. 2019, Industrial & Engineering Chemistry Research, 58, 17207-17218), nanoparticulele biosintetizate de către microorganisme au preponderent formă sferică, cu o distribuțe mai restrânsă a dimensiunii nanoparticulelor (Diko et al. 2020. Materials Chemistry and Physics, 246, 122583). Iar coroana biopolimeri amfifili a nanoparticule biogene de seleniu zerovalent sintetizate asistat de către metaboliții din mediul de cultură al microorganismelor este în mod evident mai puțin dezvoltată decât cea a nanoparticulelor biogene de seleniu biosintetizate de către microorganisme (Constantinescu-Aruxandei et al., 2018, Nutrients, 10(10), 1466). O coroană de (bio)polimeri amfifili determină însă o stabilitate superioară a suspensiilor de nanoparticulelor biogene de seleniu zerovalent hidrofobe în medii apoase, datorită formării unui strat protector care stabilizează forțele sferice și electrostatice de respingere dintre nanoparticule (Zhang et al. 2019, Biomaterials Science, 7, 5112-5123, Tang et al. 2020. Journal of Food Engineering, 275,109878).
Deși nanoparticulele biosintetizate de microorganisme sunt superioare celor sintetizate asistat de metaboliții din mediul de cultură al microorganismelor, randamentul este scăzut, datorită toxicității seleniului, iar nanoparticulele de seleniu tind să se agrege la concentrare. Soluția cultivării microorganismelor pe medii în care se introduc treptat concentrații limitate de săruri de seleniu, prin adăugare continuă de mici cantității de săruri solubile de seleniu (brevet US 4530846) sau prin eliberare treptată, pe măsura consumării seleniului, din săruri insolubile ( brevet RO 112117 B1) sau din complecși (brevet RO 116770 B1) nu este aplicabilă pentru sinteza de nanoparticule de seleniu. Nanoparticulele de seleniu sunt sintetizate de microorganisme pentru a detoxifia concentrațiile mari de seleniu din mediul lor de creștere (Wadhwani et al. 2016, Applied Microbiology and Biotechnology, 100, 25552566), deci concentrațiile mici ar fi asimilate și nu reduse la seleniu zerovalent.
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția este de a realiza un procedeu de biosinteză a nanoparticulelor de seleniu prin care să se reducă toxicitatea metabolică a sărurilor de seleniu și prin care să fie favorizată biosinteză de nanoparticule cu coroană de (bio)polimeri amfifili.
Soluția tehnică este de a realiza biosinteză suspensiilor de nanoparticule de seleniu zero-valent într-un mediu în care s-a adăugat vinasă rezultată de la fabricarea drojdiei de panificație. Autorii au descoperit că adăugarea de vinasă de la fabricarea drojdiei de panificație reduce toxicitatea seleniului și favorizează formarea de suspensii de nanoparticule de seleniu stabile.
Procedeul conform invenției este alcătuit din următoarele etape:
Realizarea unui mediul de cultură cu următoarea compoziție: 10 g/L zer praf cu min. 12% proteină și min. 72% lactoză; 2% vinasă de la fabricarea drojdiei de panificație; NaHCO316,80 g/L; K2HPO4 0,50 g/L; NaNO3 1,875 g/L; K2SO4 1,00 g/L; NaCI 1,00 g/L; MgSO4 · 7H2O 0,20 g/L; CaCI2 2H2O 0,04 g/L, Soluție de microelemente 1 mL/L; Soluție de Fe chelatat 5 mL/L.
Adăugarea aseptică a unei soluții de selenit de sodiu 10 mM, sterilizată prin ultrafiltrare pe filtru de 0,2 pm, în raport de 10 ml soluție selenit la 90 ml mediu;
Inocularea mediului cu o suspensie de microorganisme fotosintetizante, cu un conținut cuprins între 108 și 109 microorganisme viabile per mL, în raport de 1 mL suspensie inoculantă la 11 ml mediu;
Incubarea culturii de microorganisme fotosintetizante la temperatura de 2830°C; iluminare 250 pEm’2s‘1, cu o fotoperioadă / alternanță ciclu iluminare - întuneric de 12:12 ore; administrare de amestec sintetic de gaze cu compoziția: 7% CO2, 14% O2 și 79% N2 la un debit de 30 mL/min, corespunzând la o aerare cu 1 litru de amestec gazos cu 7% CO2 pe min pe 100 litri de mediu, până la atingerea unei densități optice corespunzătoare acumulării a 5 g la litru de mediu;
Ultrasonarea culturii de microorganisme fotosintetizante - nanoparticule de seleniu timp de 10 min la frecvența de 20 kHz și la o putere de 300 W și de separarea prin centrifugare la 2500xg a debriurilor celulare;
Omogenizarea supernatantului prin microfluidizare, 10 cicluri la 1500 bari, urmată și concentrare prin ultrafiltrare tangențială pe membrană de 0,1 pm a suspensiei de nanoparticule, până la o concentrație a nanoparticulelor de seleniu care determină o densitate optică la 600 nm, DOeoo, de 0,8.
Vinasa de la fabricarea drojdiei de panificație utilizată are un conținut 15±1,4% betaină, 3,0± 0.2% azot total, 0,5± 0,1% fosfor total, 7 ± 0,3% potasiu total.
Soluția stoc de micronutrienți conține următoarele cantități, exprimate în g/L: H3BO3, 2,860; MnSO4 · 4H2O, 2,030; ZnSO4 · 7H2O 0,222; MoOs (85%) 0,018; Cu SO4 • 5H2O 0,079; Co(NO3)2· 6H2O 0,494.
Soluția stoc de Fe chelatat se prepară după cum urmează: se dizolvă în 80 ml de apă distilată 0,69 g de FeSO4 · 7H2O și 0,93g Na2EDTA, se aduce la fierbere soluția și se menține timp de 5 min la fierbere, se răcește la temperatura camerei și se aduce la volum final de 100 ml.
Procedeul conform invenției prezintă următoarele avantaje:
Accelerează metabolizarea seleniului întrucât betaina, ingredientul major al vinasei, favorizează regenerarea adenosil-S-metioninei, donorul de metil implicat în conversia sărurilor de seleniu în (metil)selenoaminoacizi;
/ Melanoidinele amfifile din componența vinasei stabilizează suplimentar nanoparticulele de seleniu sintetizate de către microorganisme;
Potențează acțiunea biostimulantă asupra plantelor de cultură prin asocierea nanoseleniului cu betaină.
In continuare se prezintă exemple de realizare care ilustrează invenția fără a o limita.
Exemplu 1. Se prepară 2,5 litri de mediu cu următoarea compoziție: 10 g/L zer praf cu min. 12% proteină și min. 72% lactoză; 2% vinasă de la fabricarea drojdiei de panificație; NaHCO316,80 g/L; K2HPO4 0,50 g/L; NaNO31,875 g/L; K2SO41,00 g/L; NaCI 1,00 g/L; MgSO4 · 7H2O 0,20 g/L; CaCI2 · 2H2O 0,04 g/L, Soluție de microelemente 1 mL/L; Soluție de Fe chelatat 5 mL/L. Vinasa de la fabricarea drojdiei de panificație utilizată are un conținut 15±1,4% betaină, 3,0± 0.2% azot total, 0,5± 0,1% 5 fosfor total, 7 ± 0,3% potasiu total. Soluția stoc de micronutrienți conține următoarele cantități, exprimate în g/L: H3BO3, 2,860; MnSO4 · 4H2O, 2,030; ZnSO4 · 7H2O 0,222; MOO3 (85%) 0,018; Cu SO4 · 5H2O 0,079; Co(NO3)2· 6H2O 0,494. Soluția stoc de Fe chelatat se preapară după cum urmează: se dizolvă în 80 ml de apă distilată 0,69 g de FeSO4 · 7H2O și 0,93g Na2EDTA, se aduce la fierbere soluția și se menține timp de 5 min la fierbere, se răcește la temperatura camerei și se aduce la volum final de 100 ml. Mediul se sterilizează la 121°C, timp de 30 min. In mediul steril se adăugă aseptic o soluție de selenit de sodiu 10 mM, sterilizată prin filtrare pe filtru de 0,2 pm, în raport de 10 ml soluție selenit la 90 ml supernatant, respective 250 mL. Cei 2,75 litri de mediu steril se introduc într-un fotobioreactor Biostat PBR 2S (Sartorius Stedim Biotech).
Mediul de creștere se inoculează cu 250 ml de inocul din cultură de micoorrganisme fotosintetizante, tulpina Nannochloris sp 424-1, depusă sub numărul CCAP 251/10 în Colecția de culturi de alge și protozoare (CCAP), min. 109 ufc/ml. Condiții de creștere în fotobioreactor sunt volumul de mediu: 3 L; temperatura de lucru: 28°C; iluminare 250 pEnr2s'1, cu o fotoperioadă / alternanță ciclu iluminare : întuneric de 12:12 ore; administrare de amestec sintetic de gaze cu compoziția: 7% CO2, 14% O2 și 79% N2 la un debit de 30 ml/min, corespunzând la o aerare cu 1 litru de amestec gazos cu 7% CO2 pe min pe 100 litri de mediu; viteza pompei de recirculare a pompei peristaltice 70%, respectiv un debit de recirculare de 3500 ml/min; se programează din softul bioreactorului măsurarea automată a parametrilor de lucru respectiv: pH, turbiditate (OD), temperatură, lumină, viteza de recirculare, debit de CO2 / aerare cu amestec sintetic de gaze.
Se incubă până la atingerea unei densități optice corespunzătoare acumulării a 5 g la litru de mediu. Suspensia recoltată se ultrasonează prin introducerea unei sonde cu diametrul de 10 mm la o adâncime de 5 cm în soluția de procesat și aplicarea de ultrasunete pentru 10 min la o frecvență de 20 kHz și la o putere de 300 W. Se trec microalgele dezagregate, împreună cu mediul de cultură în flacoane de centrifugă sterile de 500 mL. Tuburile se centrifughează într-o centrifugă Eppendorf 5810 (Eppendorf, Hamburg, Germania) cu rotor batant A-4-81, în care se introduc câte 4 flacoane, echilibrate 2 câte 2. Se centrifughează la viteza de 3525 rpm, care corespunde, în cazul rotorului batant A-4-81, cu o raza de 18 cm, la o forță centrifugală relativă de 2500 x g.
Supernatantul rezultat, în care sunt incluse nanoparticulele de seleniu, se omogenizează prin microfluidizare (LM20 Microfluidizer, Microfluidics, Westwood,
MA), 10 cicluri la 1500 bari. Omogenatul se concentrează până la DOeoo de 0,8 prin ultrafiltrare tangențială pe un sistem de ultrafiltrare tangențială Prostak (Merck Group, Darmstad, Germania), prevăzut cu o membrană de 0,1 pm din polisulfonă hidrofilă.
Nanoparticulele din suspensia rezultată sunt analizate prin împrăștierea dinamică a luminii (DLS, Zetasizer Nano ZS, Malvern Panalytical, Malvern, Marea Britanie) și prin electronomicroscopie de transmisie (Tecnai™ G2 F20 TWIN, FEI Thermo Fisher, Hillsboro, OR, SUA). Se obțin nanoparticule de seleniu sferice, cu o valoare medie a dimensiunii de 142 ± 47 nm, și o valoare a potențialului zeta de -23,2 mV.
Exemplul 2. Se lucrează la fel ca în Exemplul 1, cu următoarele diferențe. Se folosește tulpina Chlorella homosphaera, depozitată sub numărul CCAP 211/121, în Colecția de culturi de alge și protozoare (CCAP). Incubarea tulpinii se realizează la 30°C. Se obțin nanoparticule de seleniu sferice, cu o valoare medie a dimensiunii de 135 ± 42 nm și o valoare a potențialului zeta de 27,4 mV.
Exemplu 3. Se lucrează la fel ca în Exemplu 1, cu următoarele diferențe. Nu se mai introduce vinasă în mediul de cultură al algelor. Nu se poate realiza concentrarea prin ultrafiltrare tangențială până la DOeoo de 0,8 pentru că nanoparticulele de seleniu precipită. Se limitează concentrarea până la DO600 de 0,4. Nanoparticulele nu sunt sferice, ci pseudosferice, și nu li se poate determina dimensiunea exactă. Valoarea potențialului zeta este crescută la -2,4 mV.
Exemplu 4. Se lucrează la fel ca în Exemplu 2, cu următoarele diferențe. Nu se mai introduce vinasă în mediul de cultură al algelor. Nu se poate realiza concentrarea prin ultrafiltrare tangențială până la DO600 de 0,8 pentru că nanoparticulele de seleniu precipită. Se limitează concentrarea până la DO600 de 0,5. Nanoparticulele sunt sub formă de nanobaghete. Valoarea potențialului zeta este crescută la - 4,7 mV.
Exemplul 5. A fost determinat efectul tratamentelor foliare cu nanoparticule realizate conform Exemplele 1-4 asupra inducerii enzimelor specifice răspunsului de apărare din plantele de grâu. Plante de grâu (Triticum aestivum L. cv. Pajura) au fost cultivate în condiții de cameră climatică (Economic Lux, Snijders Labs, Tilburg, Olanda), în tăvi cu 4 kg conținând un substrat de creștere îmbogățit cu nutrienți pentru primele săptămâni de creștere (Canna Terra Professional Plus, Canna International BV, Oosterhout, Olanda). Tăvile au fost menținute la 22±2°C în timpul perioadei de lumină și la 17±2°C în timpul perioadei de întuneric, cu o fotoperioadă de 12 ore, cu o iluminare cu intensitatea de 360 mE/m2/s, provenită din tuburi cu neon. Substratul conținea rezerve de nutrienți inițiale, astfel încât plantele nu au fost fertilizate. Umiditatea în tăvi a fost menținută prin udare zilnică. După 21 zile de la germinare au fost aplicate tratamente cu suspensii de nanoparticule de seleniu, diluate la echivalent DOeoo = 0,2 și aplicate într-o doză echivalentă la 20 mL/m2. Aplicarea s-a realizat prin stropire, cu un atomizor de sticlă cu dop metalic și pară de cauciuc (model 15-RD, DeVilbiss Helathcare, Somerset, PA, SUA). La două săptămâni de la aplicare s-au prelevat plantele de grâu, în care s-a determinat activitatea enzimelor specifice inducerii răspunsului de apărare pe calea acidului salicilic, SA (peroxidază, EC 1.11.1.7, polifenoloxidaza, EC 1.10.3.1) (Kang și Guo 2014, Acta Physiologiae Plantarum, 36: 2287-2297) și pe calea acidului jasmonic, JA (lipoxigenază E.C. 1.13.11) (Motallebi et al. 2015, Acta Physiologiae Plantarum, 37: 1-11).
Frunzele de grâu au fost mojarate în prezența azotului lichid, La 0,2 g frunze mojarate s-au adăugat 10 ml de tampon fosfat (0,1 mol, pH-ul 6.1) După agitare pentru o oră la frigider, soluția a fost centrifugat la 13.000 g timp de 15 minute, la 4°C. Supernatantele (extractele enzimatice) au fost apoi utilizate pentru determinarea activității diferitelor oxidaze, induse diferențiat pe calea SA sau JA. Activitățile peroxidazei, POx, și polifenoloxidazei, PPO, au fost determinate spectrofotometric, prin creșterea densității optice (DO), DO470 și, respectiv, DO420. Substraturile utilizate pentru POx și PPO au fost guiacol / H2O2, și respectiv, catecol. 0,3 ml de extract s-au adăugat peste 1,7 ml de substrat 1 mM în tampon 0,1 M Tris-HCI, pH 7.8.(Gomes et al. 2005, Scientia Agricola, 62: 547-551). Activitatea LOx a fost măsurată la 234 nm. Soluția de substrat care conținea acid linoleic (Sigma, Sigma Aldrich, St.Louis, MO, SUA ) a fost pregătită conform metodei Bohland et al. 1997 (Plant Physiology, 114: 679-685), purjată cu azot și stocată la -20°C, în părți alicote. Pentru determinarea activității LOx s-au diluat 60 pl de extract la 1 ml de tampon fosfat-citrat 0,1 M, pH 6.2, s-a adăugat 0,1 ml de soluție substrat, și s-a incubat timp de 15 min la 30°C.
Citirile pentru determinarea activității POx și PPO au fost efectuate în modul dinamic, în fiecare secundă, timp de 2 minute pe un spectrofotometru CLARIOstar (BMG Labtech, Ortenberg, Germania). Activitățile enzimatice au fost exprimate în unități per gram de substanță proaspătă (U/g). O unitate enzimatică POx și PPO a fost definită ca fiind acea cantitate de enzimă care determină o creștere de 0.1 unităti DO per minut per ml de extract. O unitate enzimatică LOx este acea cantitate de enzimă care determină o creștere a absorbantei cu 0,001 unități per minut per ml de extract. Martorii de reactivi utilizați ca referință pentru citirile spectrofotometrice au fost tampoanele de extracție și de reacție. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 1.
Tab. 1. Activitatea enzimelor specifice inducerii răspunsului de apărare pe calea acidului salicilic (peroxidază, POx, polifenoloxidaza, PPO) și pe calea acidului jasmonic (lipoxigenază LOx) în plantele de grâu tratate cu nanoparticule de seleniu.
| Varianta experimentală | Activitatea POx (U/g substanță proaspătă) | Activitatea POx (U/g substanță proaspătă | Activitatea POx (U/g substanță proaspătă |
| Martor, netratat cu nanoparticule de seleniu | 127±27c | 137±25c | 15±3b |
| Sol tratat cu nanoparticule de seleniu conf. Ex.1, DO600 = 0,2, doză echivalentă la 20 mL/m2 | 241 ± 29a | 256 ± 24a | 28 ± 3a |
| Sol tratat cu nanoparticule de seleniu conf. Ex.2, DO600 = 0,2, doză echivalentă la 20 mL/m2 | 234 ± 35a | 241 ± 28a | 31 ± 3a |
| Sol tratat cu nanoparticule de seleniu conf. Ex.3, DO600 = 0,2, doză echivalentă la 20 mL/m2 | 161 ±32b | 171 ±35b | 21 ± 3b |
| Sol tratat cu nanoparticule de seleniu conf. Ex.4, DO600 = 0,2, doză echivalentă la 20 mL/m2 | 167±24b | 152±41bc | 17±5bc |
Rezultatele obținute demonstrează o inducerea echilibrată a răspunsului de apărare din plantele de grâu, sub acțiunea tratamentului foliar realizat cu nanosuspensii de seleniu realizate conform Exemplu 1 și Exemplu 2.
Claims (5)
- Revendicări1. Procedeu de biosinteză a suspensiilor stabile de nanoparticulele de seleniu, conform invenției, caracterizat prin aceea că este alcătuit din următoarele etape: realizarea unui mediul de cultură cu următoarea compoziție: 10 g/L zer praf cu min. 12% proteină și min. 72% lactoză; 2% vinasă de la fabricarea drojdiei de panificație; NaHCOs 16,80 g/L; K2HPO4 0,50 g/L; NaNO3 1,875 g/L; K2SO41,00 g/L; NaCI 1,00 g/L; MgSO4 · 7H2O 0,20 g/L; CaCh 2H2O 0,04 g/L, Soluție de microelemente 1 mL/L; Soluție de Fe chelatat 5 mL/L; adăugarea aseptică a unei soluții de selenit de sodiu 10 mM, sterilizată prin ultrafiltrare pe filtru de 0,2 pm, în raport de 10 ml soluție selenit la 90 ml mediu; inocularea mediului cu o suspensie de microorganisme fotosintetizante, cu un conținut cuprins între 108 și 109 microorganisme viabile per mL, în raport de 1 mL suspensie inoculantă la 11 ml mediu; incubarea culturii de microorganisme fotosintetizante la temperatura de 28-30°C; iluminare 250 pEm’2s'1, cu o fotoperioadă / alternanță ciclu iluminare - întuneric de 12:12 ore; administrare de amestec sintetic de gaze cu compoziția: 7% CO2, 14% O2 și 79% N2 la un debit de 30 mL/min, corespunzând la o aerare cu 1 litru de amestec gazos cu 7% CO2 pe min pe 100 litri de mediu, până la atingerea unei densități optice corespunzătoare acumulării a 5 g la litru de mediu; ultrasonarea culturii de microorganisme fotosintetizante - nanoparticule de seleniu timp de 10 min la frecvența de 20 kHz și la o putere de 300 W și de separarea prin centrifugare la 2500xg a debriurilor celulare; omogenizarea supernatantului prin microfluidizare, 10 cicluri la 1500 bari, urmată și concentrare prin ultrafiltrare tangențială pe membrană de 0,1 pm a suspensiei de nanoparticule, până la o concentrație a nanoparticulelor de seleniu care determină o densitate optică la 600 nm, DOeoo, de 0,8.
- 2. Procedeu de biosinteză a suspensiilor stabile de nanoparticulele de seleniu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că vinasa de la fabricarea drojdiei de panificație utilizată are un conținut 15±1,4% betaină, 3,0± 0.2% azot total, 0,5± 0,1% fosfor total, 7 ± 0,3% potasiu total.
- 3. Procedeu de biosinteză a suspensiilor stabile de nanoparticulele de seleniu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că soluția stoc de rnicronutrienți conține următoarele cantități, exprimate în g/L: H3BO3, 2,860; MnSO4 · 4H2O, 2,030; ZnSO4 · 7H2O 0,222; MoOs (85%) 0,018; Cu SO4 · 5H2O 0,079; Co(NO3)2· 6H2O 0,494.
- 4. Procedeu de biosinteză a suspensiilor stabile de nanoparticulele de seleniu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că soluția stoc de Fe chelatat se prepară după cum urmează: se dizolvă în 80 ml de apă distilată 0,69 g de FeSO4 · 7H2O și 0,93g Na2EDTA, se aduce la fierbere soluția și se menține timp de 5 min la fierbere, se răcește la temperatura camerei și se aduce la volum final de 100 ml.
- 5. Procedeu de biosinteză a suspensiilor stabile de nanoparticulele de seleniu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că microorganismele fotosintetizante folosite sunt: Nannochloris sp 424-1 CCAP 251/10 și Chlorella homosphaera CCAP 211/121.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA202000333A RO135350A2 (ro) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Procedeu de biosinteză a suspensiilor stabile de nanoparticule de seleniu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA202000333A RO135350A2 (ro) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Procedeu de biosinteză a suspensiilor stabile de nanoparticule de seleniu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO135350A2 true RO135350A2 (ro) | 2021-12-30 |
Family
ID=79289451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA202000333A RO135350A2 (ro) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Procedeu de biosinteză a suspensiilor stabile de nanoparticule de seleniu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO135350A2 (ro) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025206966A1 (en) | 2024-03-28 | 2025-10-02 | National Institute For Research & Development In Chemistry And Petrochemistry - Icechim | Biotechnological process to prepare selenium nanoparticles |
-
2020
- 2020-06-15 RO ROA202000333A patent/RO135350A2/ro unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025206966A1 (en) | 2024-03-28 | 2025-10-02 | National Institute For Research & Development In Chemistry And Petrochemistry - Icechim | Biotechnological process to prepare selenium nanoparticles |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105586300B (zh) | 路德维希肠杆菌bg10-1及其在黄曲霉菌生物防治中的应用 | |
| JP2016528906A (ja) | 液体培養におけるアーバスキュラ菌根菌類の連続的増殖および大量生産のためのシステムおよび方法 | |
| RO133904B1 (ro) | Procedeu de obţinere a suspensiilor stabile de nanoparticule de seleniu şi silice | |
| CN104498399A (zh) | 沼泽红假单胞菌菌株、生防菌剂及其制备方法和应用 | |
| CN104403978A (zh) | 沼泽红假单胞菌菌株、菌剂及菌剂的制备方法、胞外蛋白及其提取方法和应用 | |
| CN117683641A (zh) | 一种嗜松篮状菌ca5及应用 | |
| RO135350A2 (ro) | Procedeu de biosinteză a suspensiilor stabile de nanoparticule de seleniu | |
| CN110122193A (zh) | 一种稳定高含量多糖的蛹虫草栽培方法 | |
| CN115851534B (zh) | 一株烟草根际贝莱斯芽孢杆菌及在烟草病害防控中的应用 | |
| KR102508900B1 (ko) | 식물 생장 촉진 및 식물병방제 활성 기능을 갖는 미생물 및 이를 이용한 생장기 또는 결실기의 작물을 성장시키기 위한 미생물 배양배지 | |
| US20250122464A1 (en) | Microalgae strain having effect of promoting plant growth and use thereof | |
| CN106929433A (zh) | 解磷青霉菌及其应用 | |
| CN103805518A (zh) | 一种具有高效解磷作用的黑曲霉菌株及其应用 | |
| WO2025206966A1 (en) | Biotechnological process to prepare selenium nanoparticles | |
| CN107347446A (zh) | 北虫草的培养方法 | |
| CN112075457A (zh) | 棘孢木霉在促进苦瓜生长和提高苦瓜抗病性中的应用 | |
| CN117247847A (zh) | 一株防治草莓病害的耐盐木霉tw319及其应用 | |
| CN116463220A (zh) | 一株促进蓝莓生长的深色有隔dse真菌及其应用 | |
| CN103013963A (zh) | 一种蜡蚧菌发酵生产蛋白酶的培养基及方法 | |
| Kribel et al. | Quantitative and qualitative estimation of Moroccan Trichoderma isolates capacity to solubilize rock phosphate | |
| Pham et al. | Monokaryotic characteristics and mating types of phoenix mushroom (Pleurotus pulmonarius) cultivars in the South Vietnam | |
| CN107641599B (zh) | 一种香蕉枯萎病菌培养基及其应用 | |
| CN101415331B (zh) | 丝状菌孢子的制造方法及植物病害防治方法 | |
| Sudiana et al. | Effects of funneliformis mosseae inoculation on chili pepper growth under repeated drought stress | |
| CN103642733A (zh) | 一种甜菜内生促生菌及其应用 |