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Las nanopartículas de fosfato de calcio biofortificadas inducen la producción de metabolitos secundarios en el callo de algarrobo a través de la activación de vías biosintéticas

Autores: Elsherif, Doaa E.; Safhi, Fatmah A.; El-Esawy, Mai A.; Mohammed, Alaa T.; Alaziz, Osama A.; Subudhi, Prasanta K.; Shaban, Abdelghany S.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Las nanopartículas de fosfato de calcio biofortificadas inducen la producción de metabolitos secundarios en el callo de algarrobo a través de la activación de vías biosintéticas


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Cultivos de callos
CaP-NPs
Metabolitos secundarios
Compuestos bioactivos
Algarrobo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 10

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los cultivos de callos de plantas son una alternativa sostenible para producir metabolitos secundarios bioactivos, pero sus bajos rendimientos limitan las aplicaciones industriales. La algarrobo (L.) es rica en compuestos de valor medicinal, sin embargo, el cultivo convencional enfrenta desafíos. Para abordar esto, utilizamos nanopartículas de fosfato de calcio biofortificadas, que se refieren a CaP-NPs que han sido enriquecidas con compuestos bioactivos a través de una síntesis verde utilizando extracto de Jania rubens, mejorando así sus propiedades funcionales como elicitores en el callo de algarrobo. Las CaP-NPs se sintetizaron de manera verde utilizando extracto y se aplicaron a cultivos de callos de 7 semanas a concentraciones de 0, 25, 50 y 75 mg/L. A la concentración óptima (50 mg/L), las CaP-NPs aumentaron el peso fresco del callo en un 23.9% y el peso seco en un 35.1%. A 50 mg/L de CaP-NPs, el contenido fenólico aumentó en un 95.7%, los flavonoides en un 34.4%, los taninos en un 131.8% y los terpenoides en un 211.9% en comparación con los controles. La capacidad antioxidante total aumentó en un 76.2%, mientras que los marcadores de estrés oxidativo malondialdehído (MDA) y peróxido de hidrógeno (HO) disminuyeron en un 34.8% y un 14.1%, respectivamente. El análisis de expresión génica reveló una regulación al alza de (4 veces), (3.15 veces), (1.16 veces), (8.3 veces) y (3.24 veces) a 50 mg/L de CaP-NPs. Dosis más altas (75 mg/L) indujeron daño oxidativo, demostrando un umbral hormético. Estos hallazgos indican que las CaP-NPs mejoran efectivamente la producción de metabolitos secundarios en el callo de algarrobo al modular las vías biosintéticas y el equilibrio redox, ofreciendo un enfoque escalable y ecológico para aplicaciones farmacéuticas y nutracéuticas.

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