📓 Referencia completa: Manzoor M.A., Liu X., Xu Y., Sabir I.A., Shah I.H., Ashraf G.A., Azam M., Gulzar S., Jiu S., Zhang C. (2025). Nano-Scale Defenders Tackling Sweet Cherry (Prunus avium) Fungal Threats with Eco-Friendly Zinc Oxide Nanoparticles. Plant Nano Biology, in press (Journal pre-proof). DOI: 10.1016/j.plana.2025.100198.
🔗 Acceso abierto: Versión “Journal pre-proof”
Objetivo del Estudio
¿Puede la nanotecnología “verde” ofrecer una alternativa eficaz a los fungicidas clásicos? La postcosecha de cereza sigue librando su batalla contra hongos causantes de podredumbres con alternativas a los fungicidas químicos. El objetivo principal de este trabajo fue utilizar nanopartículas de óxido de zinc (ZnO-NPs) sintetizadas con extracto de Artemisia annua para diagnosticar y manejar la enfermedad de la pudrición de la fruta en la cereza (Prunus avium) causadas por Fusarium equiseti.
Metodología Utilizada
- Síntesis de ZnO-NPs: Las ZnO-NPs se sintetizaron de manera ecológica utilizando extracto de hoja de Artemisia annua. Se disolvieron dos gramos de ZnSO₄ en cien mililitros de extracto acuoso filtrado de hojas, se ajustó el pH con NaOH y la mezcla se trató hidrotérmicamente en un autoclave sellado a 180 °C durante 24 h. El producto final se centrifugó, lavó y secó para obtener polvo puro de ZnO.
- Caracterización de ZnO-NPs: La confirmación de la síntesis se realizó mediante XRD, UV-Vis, XPS y TEM. Estas técnicas revelaron una morfología esférica uniforme de las NPs. Se determinó un tamaño promedio de cristal de 30 nm a partir de los picos de XRD.
- Actividad antifúngica in vitro: Se evaluó mediante la técnica de “alimento envenenado” en SDA con 25, 50, 75 y 100 mg/L; se incubó a 25 °C durante 7 días para medir la supresión del crecimiento micelial.
- Actividad antifúngica in vivo: En frutas de cereza desinfectadas, tratadas con 25–100 mg/L de ZnO-NPs y posteriormente inoculadas con la suspensión del hongo. Al grupo control se le administró un tratamiento fungicida. A los 8 días se evaluó la extensión de la enfermedad.
- Ensayo antioxidante: Se comparó el “scavenging” del radical DPPH entre las ZnO-NPs biosintetizadas y el extracto acuoso de hoja de A. annua.
Principales Hallazgos
- Eficacia antifúngica:
- A 100 mg/L, las ZnO-NPs inhibieron el crecimiento micelial en > 88% in vitro.
- En vivo, ese tratamiento redujo la gravedad de la pudrición ~ 77,8% (método de herida).
- Las ZnO-NPs “verdes” a 100 mg/L fueron las más eficaces.
- Incidencia: control 97% frente a 68%, 40% y 21% para 25, 50 y 100 mg/L, respectivamente.
- Morfología y composición de las nanopartículas:
- Morfologías observadas: prismas hexagonales, varillas delgadas, casi esferoides y formas irregulares (25–190 nm).
- EDS: 65,43% en peso de Zn y 34,57% de O (≈1:1 atómico), confirmando ZnO sin impurezas detectables.
- Propiedades antioxidantes:
- Actividad dosis-dependiente: a 250 µg/mL, el extracto de A. annua mostró 22% de inhibición y las ZnO-NPs 61%.
- La alta superficie específica de las ZnO-NPs favorecería la adsorción de compuestos bioactivos y su mayor actividad antioxidante.
- Mecanismo de acción:
- Interacción con la membrana plasmática y alteración de su permeabilidad; acumulación intracelular y aumento del daño oxidativo (ROS).
- Penetración nuclear con posible interrupción de la transcripción y desnaturalización de proteínas, conduciendo a la muerte del patógeno.
Conclusiones
El estudio concluye que las ZnO-NPs biosintetizadas a partir de extracto de A. annua son una alternativa biocompatible y ecológica a los fungicidas químicos convencionales en agricultura. Estas nanopartículas actuarían de forma sinérgica como antioxidantes y agentes antifúngicos, reduciendo pérdidas postcosecha y contribuyendo a la sostenibilidad. Los autores sugieren que deben realizarse investigaciones futuras centrándose en el mecanismo de acción, la toxicidad en el hospedador y la eficacia en un sistema in vivo más complejo.
