Síntesis verde de nanopartículas de TiO₂ a través de Stevia rebaudiana y evaluación de sus propiedades antifúngicas

Abstract

One of the most important challenges for science in the current decades is to develop effective techniques to control plant pathogens in strawberry. Transcending positively, betting on an innovative way of doing things in the long term and incorporating the concept of sustainability is a new way of approaching classical chemistry, thus benefiting development, research, industrial production and, ultimately, the future. Green chemistry has paved the way for the development of novel, innovative and beneficial chemical processes. The biosynthesis procedure through plant extracts is facilitated by groups of functional compounds such as total phenols, flavonoids, anthocyanins, proteins, which are powerful reducing agents and mainly responsible for the formation of metal ions to metal nanoparticles (NPs) in a one-step green route. In this work, titanium dioxide (TiO2) NPs were synthesized from Stevia rabaudiana extract, and structurally and morphologically characterized by Ultraviolet-Visible (UV-Vis) techniques, X-Ray Diffraction (XDR), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Raman Spectroscopy (RS), Particle Size (DLS), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). The synthesis of TiO2 NPs through Stevia rebaudiana was successful since TiO2 in anatase phase was obtained. The fungicidal activity on the phytopathogenic fungus Botrytis cinerea was evaluated through in vitro and in vivo assays, where the coating with nanoparticles calcined at 500º for 3 hours (N3h) was able to control the growth of Botrytis cinerea.

Una de las dificultades más importantes para las ciencias en las décadas actuales es desarrollar técnicas eficaces para controlar fitopatógenos en la fresa. Trascender positivamente, apostar por una forma innovadora de hacer las cosas a largo plazo e incorporar el concepto de sustentabilidad es una nueva forma de encarar a la química clásica, beneficiando así el desarrollo, la investigación, la producción industrial y, en definitiva, el futuro. La química verde ha allanado el camino para desarrollar procesos químicos novedosos, innovadores y beneficiosos. Y es que, el procedimiento de biosíntesis a través de extractos de plantas, se ve facilitado por grupos de compuestos funcionales como fenoles totales, flavonoides, antocianinas, proteínas, que son potentes agentes reductores y principales responsables de la formación los iones metálicos a nanopartículas (NP´s) metálicas en una ruta verde de un solo paso. En este trabajo se sintetizaron NP´s de dióxido de titanio (TiO2) a partir del extracto de Stevia rebaudiana, y se caracterizaron estructural y morfológicamente mediante las técnicas de Ultravioleta-Visible (UV-Vis), Difracción de Rayos X (XDR), Espectro de infrarrojo con Transformada de Fourier (FT-IR), Espectroscopía Raman (RS), Tamaño de partícula (DLS), Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) y Espectroscopía de Dispersión de Energía (EDS). La síntesis de NP´s de TiO2 a través de Stevia rebaudiana fue exitosa ya que se obtuvo TiO2 en fase anatasa. Se evaluó la actividad fungicida sobre el hongo fitopatógeno Botrytis cinerea a través de ensayos tanto in vitro como in vivo, en donde el recubrimiento con nanopartículas calcinadas a 500º por 3 horas (N3h) fue capaz de controlar el crecimiento de Botrytis cinerea.