EFECTO DEL TAMAÑO DE PARTÍCULA DE ZnO EN VARIABLES FOTOSINTÉTICAS Y ESTRÉS OXIDATIVO DE LECHUGA (Lactuca sativa L.)

Resumen

Las propiedades fisicoquímicas del ZnO varían significativamente con el tamaño de partícula, lo que influye en su comportamiento biológico en plantas. En esta investigación se evaluó el efecto de nanopartículas (NPs <100 nm) de 79.38 ± 2.72 nm y submicropartículas (SMPS ≥ 100 nm y < 1 μm) de 227.15 ± 6.80 nm de ZnO, en concentraciones crecientes sobre la respuesta fisiológica, bioquímica y anatómico-estructural en lechuga (Lactuca sativa L.) cultivada en hidroponía. Plántulas de lechuga var. Grazion fueron cultivadas en solución nutritiva de Hoagland modificada + NPs ZnO y SMPs ZnO (1, 10 y 100 mg L^-1) durante tres semanas. Previamente, se realizó la caracterización de las partículas utilizadas mediante microscopía electrónica de transmisión (MET). Las variables medidas fueron crecimiento, verdor relativo, pigmentos fotosintéticos, eficiencia máxima del fotosistema II (PSII), proteínas solubles y enzimas antioxidantes (SOD, CAT y APX). Se utilizó un diseño experimental completamente al azar y los datos fueron analizados con ANDEVA y prueba de comparación de medias Tukey-DSH. Las NPs fueron cuasiesféricas, mientras que las SMPs mostraron formas poliédricas y en varilla; ambas presentaron estructura cristalina tipo wurtzita. A 1 mg L^-1, las SMPs indujeron un efecto hormético, aumentando la biomasa de raíz, mientras que las NPs no estimularon el crecimiento. A 10 mg L^-1, las SMPs redujeron el número de hojas, contenido de pigmentos fotosintéticos (Chl a, Chl b, Chl a+b y x+c: ~25 %), y la biomasa aérea. A 100 mg L^-1, ambas partículas causaron efectos tóxicos tales como disminución de la concentración de pigmentos, proteínas solubles, actividad de SOD y CAT, y eficiencia del PSII (-16 % con SMPs). Los resultados muestran efectos tamaño-dosis dependientes, con las SMPs actuando como promotoras a baja concentración y tóxicas a mayores dosis. Este estudio subraya la importancia de considerar el tamaño de las partículas para un uso agrícola responsable de nanomateriales.