Revista de Nanomateriais e Nanotecnologia Molecular

Resposta de plantas de feijão-caupi (Vigna unguiculata L) à aplicação foliar de selenato de sódio e nanopartículas de selênio (SeNPs)

Fatma Abd El Lateef Gharib, Ibrahim Mohamed Zeid, Safia Mohamed Ghazi e Eman Zakaria Ahmed*

O presente estudo descreve a síntese e a produção rápida de nanopartículas de selênio (SeNPs) pela redução do selenato na presença de ácido ascórbico (AA) como um agente redutor, de revestimento e estabilizador. A formação de selênio nanodimensionado em selenato de sódio de 10 mm (Na2SeO4) e 1,5% AA foi confirmada pelo aparecimento do pico de absorção de plasmon de superfície característico em 296 nm em espectros UV-vis. A microscopia eletrônica de transmissão (TEM) indica que os SeNPs eram principalmente esféricos com um diâmetro médio de aproximadamente 33,4 nm. O padrão de difração de raios X (XRD) confirmou a forma cristalina indicando tamanho de partícula de aproximadamente 42,92 nm. A distribuição do tamanho de partícula dos SeNPs foi de aproximadamente 45,9 nm por espalhamento dinâmico de luz (DLS). A análise espectroscópica de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) indica o revestimento de nanopartículas de selênio com ligação de ácido ascórbico de SeNPs com o grupo COO˗ do ácido ascórbico. Um experimento em vaso na Fazenda Experimental da Universidade de Helwan, Cairo, Egito, durante a temporada de 2016 foi realizado para avaliar os efeitos das aplicações foliares de Na2SeO4 e SeNPs sintetizados quimicamente (≈ 33,4 nm) cada um a 0,0, 6,25, 12,5, 25 e 50 µM no crescimento vegetativo, rendimento e algumas atividades fisiológicas de plantas de feijão-caupi (Vigna unguiculata L). A aplicação foliar de Na2SeO4 e SeNPs de até 25 µM aumentou significativamente os critérios de crescimento (ou seja, comprimento das raízes e caule, peso fresco e seco da raiz, caule e folhas, número de folhas e área total de folhas cm2/planta), peso e qualidade da semente em comparação com as plantas de controle não tratadas correspondentes. A aplicação de Na2SeO4 e SeNPs, especialmente na concentração de 6,25 µM, aumentou os Pigmentos Fotossintéticos Totais (TPP), Carboidratos Totais (TC), proteínas solúveis totais (TSP) e diferentes minerais nas folhas, acompanhados pela diminuição dos Açúcares Solúveis Totais (TSS). SeNPs a 6,25 µM aumentaram os níveis dos hormônios de crescimento Ácido Indol Acético (IAA), Ácido Giberélico (GA3) e Citocininas (CKs) das folhas de feijão-caupi, com um teor relativamente menor de Ácido Abscísico (ABA) e maiores proporções GA3/ABA, seguidos por Na2SeO4 a 6,25 µM, o que explica o aumento nos parâmetros de crescimento e peso das sementes em plantas tratadas com SeNPs e Na2SeO4 em comparação com plantas controle. O estudo de Espectroscopia de Absorção Atômica (AAS) revelou o acúmulo residual de nanopartículas de selênio em folhas e sementes de plantas de feijão-caupi a 50 µM. A microscopia eletrônica de transmissão mostrou pequenos depósitos escuros em células foliares expostas a SeNPs, que provavelmente se originaram das nanopartículas absorvidas nas folhas e transferidas para as sementes. Em conclusão, a aplicação de SeNPs e Na2SeO4 a 6,25 µM melhorou o crescimento vegetativo, o peso das sementes, o valor nutricional e a qualidade das plantas e sementes de feijão-caupi.