Científica

EFECTO DE NANOTUBOS DE CARBONO SOBRE LA GERMINACI”N Y DESARROLLO DE Agave salmiana DE DIVERSOS PERÕODOS DE COLECTA

2026-10-24T04:16:48Z

EFECTO DE NANOTUBOS DE CARBONO SOBRE LA GERMINACI”N Y DESARROLLO DE Agave salmiana DE DIVERSOS PERÕODOS DE COLECTA ARZATE FERNANDEZ, AMAURY MARTIN; Gómez Pelayo, Berenice; GARCIA NUÑEZ, HILDA GUADALUPE; REYES DÍAZ, JESUS IGNACIO Los nanotubos de carbono han emergido como nanoestimulantes prometedores para mejorar la germinaciÛn y el desarrollo temprano en diversas especies cultivadas, pero su efecto en plantas con metabolismo CAM, particularmente en el gÈnero Agave, permanece inexplorado. A. salmiana Otto ex Salm-Dyck es una especie de gran relevancia ecolÛgica, cultural y econÛmica en MÈxico, cuya propagaciÛn por semilla enfrenta limitaciones asociadas a la baja germinaciÛn y al deterioro progresivo durante el almacenamiento. En este estudio se evaluÛ el efecto de nanotubos de carbono de pared m˙ltiple (MWCNT) sobre la germinaciÛn, el desarrollo inicial y la supervivencia en invernadero de A. salmiana, considerando la interacciÛn con el tiempo de almacenamiento de las semillas. Se utilizaron cuatro lotes con diferentes aÒos de colecta (2015, 2016, 2022 y 2024). En una primera fase, semillas del lote m·s reciente (2024) se expusieron a siete concentraciones de MWCNT (0, 25, 50, 75, 100, 125 y 150 mg L⁻¹) durante 24 y 48 h para seleccionar dosis representativas. En una segunda fase, las concentraciones seleccionadas (50, 125 y 150 mg L⁻¹) se aplicaron a los cuatro lotes durante 24 h, evalu·ndose germinaciÛn, longitud de hoja y raÌz, viabilidad (tetrazolio), morfometrÌa, supervivencia y crecimiento en invernadero. Los resultados mostraron un claro patrÛn dosis-dependiente: la concentración de 50 mg L⁻¹ incrementó significativamente la germinaciÛn (hasta 88% en semillas recientes) y estimulÛ el crecimiento de pl·ntulas, particularmente en longitud radicular. Concentraciones superiores (125–150 mg L⁻¹) generaron respuestas contrastantes, promoviendo el desarrollo radicular en algunos lotes, pero reduciendo la supervivencia en invernadero en otros. El tiempo de almacenamiento resultÛ crÌtico: el lote de 2015 presentÛ germinaciÛn y viabilidad casi nulas (<10%), mientras que los lotes de 2022 y 2024 alcanzaron porcentajes de germinaciÛn cercanos al 90% y supervivencia en invernadero superior al 85%. Sorprendentemente, el lote de 2024, a pesar de presentar las semillas de mayor tamaÒo y peso, mostrÛ baja viabilidad en la prueba de tetrazolio (14.7%), indicando que la morfometrÌa no es un predictor fiable de la calidad fisiolÛgica. En conjunto, estos resultados demuestran que los MWCNT pueden actuar como bioestimulantes efectivos en A. salmiana cuando se aplican en concentraciones moderadas (50 mg L⁻¹) sobre semillas con calidad fisiológica adecuada (<3 años de almacenamiento), pero su efecto se ve anulado o se torna inhibitorio en lotes con deterioro avanzado o con dosis elevadas. Este estudio proporciona la primera evidencia sobre nano-bio- interacciones en agaves y establece bases metodolÛgicas para incorporar nanotecnologÌa en Carbon nanotubes have emerged as promising nanostimulants to enhance germination and early development in various cultivated species, but their effect on plants with CAM metabolism, particularly in the genus Agave, remains unexplored. A. salmiana Otto ex Salm-Dyck is a species of great ecological, cultural, and economic relevance in Mexico, whose seed propagation faces limitations associated with low germination and progressive deterioration during storage. This study evaluated the effect of multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) on germination, early development, and greenhouse survival of A. salmiana, considering the interaction with seed storage time. Four seed lots with different collection years (2015, 2016, 2022, and 2024) were used. In the first phase, seeds from the most recent lot (2024) were exposed to seven MWCNT concentrations (0, 25, 50, 75, 100, 125, and 150 mg L⁻¹) for 24 and 48 h to select representative doses. In a second phase, the selected concentrations (50, 125, and 150 mg L⁻¹) were applied to all four lots for 24 h, evaluating germination, leaf and root length, viability (tetrazolium test), seed morphometry, survival, and greenhouse growth. Results showed a clear dose-dependent pattern: the 50 mg L⁻¹ concentration significantly increased germination (up to 88% in recent seeds) and stimulated seedling growth, particularly in root length. Higher concentrations (125–150 mg L⁻¹) generated contrasting responses, promoting root development in some lots but reducing greenhouse survival in others. Storage time proved critical: the 2015 lot showed nearly null germination and viability (<10%), while the 2022 and 2024 lots achieved germination percentages close to 90% and greenhouse survival above 85%. Surprisingly, the 2024 lot, despite having the largest and heaviest seeds, showed low viability in the tetrazolium test (14.7%), indicating that morphometry is not a reliable predictor of physiological quality. Together, these results demonstrate that MWCNT can act as effective biostimulants in A. salmiana when applied at moderate concentrations (50 mg L⁻¹) to seeds with adequate physiological quality (<3 years of storage), but their effect is nullified or becomes inhibitory in lots with advanced deterioration or at high doses. This study provides the first evidence of nano- bio-interactions in agaves and establishes methodological bases for incorporating nanotechnology into propagation and germplasm conservation programs for species with CAM metabolism.

Evaluación de nanomateriales de carbono y ácido giberélico sobre la germinación y desarrollo de agave tobalá (Agave potatorum)

2026-10-24T03:34:18Z

Evaluación de nanomateriales de carbono y ácido giberélico sobre la germinación y desarrollo de agave tobalá (Agave potatorum) ARZATE FERNANDEZ, AMAURY MARTIN; González Aranza, Nancy Jazmin; García Núñez, HILDA GUADALUPE; Reyes Díaz, JESUS IGNACIO El Agave potatorum, llamado comúnmente tobalá o papalomé, es utilizado para la producción de mezcal en diferentes estados de la República Mexicana, siendo Oaxaca el principal productor. Esta especie depende exclusivamente de la reproducción sexual para su propagación, ya que no produce propágulos vegetativos, por lo que su conservación y perpetuación depende enteramente de las semillas, las cuales han reportado una baja tasa de viabilidad, lo que pone a esta especie en un estado de vulnerabilidad. Objetivo: Evaluar el efecto de nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNT) y ácido giberélico (AG₃) sobre la germinación, desarrollo inicial y la adaptación en invernadero de A. potatorum. Metodología: Se evaluaron siete concentraciones de MWCNT (0, 25, 50, 75, 100, 125 y 150 mg L⁻¹) y dos de AG₃ (250 y 500 ppm) a dos tiempos de imbibición (24 y 48 h), dentro de un diseño experimental bifásico. Los datos se analizaron mediante ANOVA y prueba de Tukey (p ≤ 0.05). Resultados: Se mostró que el mayor porcentaje de germinación fue del 32% con 125 mg L⁻¹ a 48 h de imbibición, siendo significativamente superior al control (p < 0.05). El AG₃ inhibió la germinación con porcentajes ≤7%, presentando efectos fitotóxicos. Se observó un crecimiento estructural de las plántulas de 19.6 mm de hoja y 5.6 mm de raíz con 25 mg L⁻¹ a 48 h de imbibición. La supervivencia en invernadero fue del 100% con 50 y 100 mg L⁻¹ a 48 h de imbibición. El análisis de correlación mostró una relación positiva moderada (r = 0.62, p < 0.05) entre la longitud de raíz inicial y la supervivencia. Implicaciones: El uso de nanomateriales de carbono (50-125 mg L⁻¹ a 48 h) contribuye a un aumento en la germinación de las semillas, lo que puede ser utilizado para el establecimiento en campo. Conclusiones: Los MWCNT mejoraron la germinación de las semillas de A. potatorum, mientras que el uso de AG₃ tuvo efectos negativos sobre las semillas en las condiciones evaluadas. Background: Agave potatorum, commonly called tobalá or papalomé, is used for mezcal production in different states of the Mexican Republic, with Oaxaca being the main producer. This species depends exclusively on sexual reproduction for its propagation, since it does not produce vegetative propagules, so its conservation and perpetuation depend entirely on seeds, which have reported a low viability rate, placing this species in a state of vulnerability. Objective: To evaluate the effect of multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) and gibberellic acid (AG₃) on germination, initial development and greenhouse adaptability of A. potatorum. Methodology: Seven concentrations of MWCNT (0, 25, 50, 75, 100, 125 & 150 mg L⁻¹) and two of AG₃ (250 & 500 ppm) were chosen at two imbibition times (24 and 48 h), within a two-phase experimental design. Data were analyzed by ANOVA and Tukey's test (p ≤ 0.05). Results: The highest germination percentage was 32% with 125 mg L⁻¹ at 48 h of imbibition, being significantly higher than the control (p < 0.05). AG₃ inhibited germination with percentages ≤7%, showing phytotoxic effects. Structural growth of seedlings was 19.6 mm leaf and 5.6 mm root with 25 mg L⁻¹ at 48 h of imbibition. Greenhouse survival was 100% with 50 and 100 mg L⁻¹ at 48 h of imbibition. Correlation analysis showed a moderate positive relationship (r = 0.62, p < 0.05) between initial root length and survival. Implications: The use of carbon nanomaterials (50-125 mg L⁻¹ at 48 h) contributes to increased seed germination, which can be used for field establishment. Conclusions: MWCNTs improved the germination of A. potatorum seeds, while the use of AG₃ had negative effects on the seeds under the evaluated conditions.

Harnessing Triticale (× Triticosecale Wittmack) Malting for Amylases Enzymes Synthesis and Partial Purification

2026-10-24T03:27:30Z

Harnessing Triticale (× Triticosecale Wittmack) Malting for Amylases Enzymes Synthesis and Partial Purification ARZATE FERNANDEZ, AMAURY MARTIN; Giron Orozco, Diego; Heredia Olea, Erick; Mariezcurrena Berasain, Maria Dolores; Aguilar Jimenez, Oscar Alejandro Triticale malt is an underutilized cereal matrix with high amylolytic potential, which may be exploited for the recovery of plant- derived enzymes for food and biotechnological applications. This study aimed to obtain α-amylase- and β-amylase-enriched aqueous extracts from Bicentenario and Siglo XXI triticale malts and to partially purify these enzymes using ethanol/trisodium citrate aqueous two-phase systems (ATPS). Triticale grains were malted by germination for 5days and dried at 50°C. Aqueous extraction was performed using ground malt and deionized water at a 1:10 ratio under diferent extraction times (30, 120, and 270min) and temperatures (30°C and 40°C). The selected extracts were lyophilized and subjected to ATPS composed of ethanol and trisodium citrate. Enzyme activity was determined using the BETAMYL-3 method for β-amylase and the AOAC 2002.01, AACC 22-02.01, and ICC Standard No. 303 methods for α-amylase. Mild extraction conditions favored enzyme recovery, with the highestα-amylase activityobservedin SigloXXIextractat 30min/30°C,increasing from 99.10CU/gin malt to 507.42CU/gin the aqueous extract. β-Amylase activity was also higher in Siglo XXI than in Bicentenario extracts. The 30% ethanol/18% trisodium citrate ATPS was the most efective system, promoting diferential partitioning with α-amylase concentrated in the bottom phase (432.89CU/mL)andβ-amylaseinthetopphase(5.78BU/mL).Theseresultshighlightthepotentialoftriticalemaltasarenewable source of amylolytic enzymes and support ethanol/trisodium citrate ATPS as a mild, sustainable strategy for obtaining amylase- enriched fractions, although further optimization is needed to improve β-amylase recovery and scalability. Triticale malt is an underutilized cereal matrix with high amylolytic potential, which may be exploited for the recovery of plant- derived enzymes for food and biotechnological applications. This study aimed to obtain α-amylase- and β-amylase-enriched aqueous extracts from Bicentenario and Siglo XXI triticale malts and to partially purify these enzymes using ethanol/trisodium citrate aqueous two-phase systems (ATPS). Triticale grains were malted by germination for 5days and dried at 50°C. Aqueous extraction was performed using ground malt and deionized water at a 1:10 ratio under diferent extraction times (30, 120, and 270min) and temperatures (30°C and 40°C). The selected extracts were lyophilized and subjected to ATPS composed of ethanol and trisodium citrate. Enzyme activity was determined using the BETAMYL-3 method for β-amylase and the AOAC 2002.01, AACC 22-02.01, and ICC Standard No. 303 methods for α-amylase. Mild extraction conditions favored enzyme recovery, with the highestα-amylase activityobservedin SigloXXIextractat 30min/30°C,increasing from 99.10CU/gin malt to 507.42CU/gin the aqueous extract. β-Amylase activity was also higher in Siglo XXI than in Bicentenario extracts. The 30% ethanol/18% trisodium citrate ATPS was the most efective system, promoting diferential partitioning with α-amylase concentrated in the bottom phase (432.89CU/mL)andβ-amylaseinthetopphase(5.78BU/mL).Theseresultshighlightthepotentialoftriticalemaltasarenewable source of amylolytic enzymes and support ethanol/trisodium citrate ATPS as a mild, sustainable strategy for obtaining amylase- enriched fractions, although further optimization is needed to improve β-amylase recovery and scalability

Caracterización morfológica de dos poblaciones de dalia (Dahlia) para desarrollo de nuevos variantes y potenciales variedades

2026-08-05T23:49:38Z

Caracterización morfológica de dos poblaciones de dalia (Dahlia) para desarrollo de nuevos variantes y potenciales variedades Díaz Beltrán, Socrates La dalia (Dahlia spp.) es un género de importancia ornamental en México. La investigación se realizó en una parcela agrícola de dalia híbrida (× Dahlia) y corredor para polinizadores, ubicada en la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Autónoma del Estado de México. Se evaluaron 300 plantas provenientes del Centro Universitario UAEMex Tenancingo y de la propia Facultad de Ciencias Agrícolas. La caracterización morfológica se realizó utilizando descriptores cuantitativos y cualitativos. El objetivo de la investigación fue caracterizar morfológicamente dos poblaciones de dalia híbrida (× Dahlia), con la finalidad de identificar el potencial de asociación entre caracteres que permitan su clasificación y posible aplicación en esquemas de mejoramiento genético. El análisis estadístico de los caracteres cuantitativos se llevó a cabo mediante correlación de Pearson, mostrando correlaciones positivas y estadísticamente significativas (p < 0.01) entre las variables morfológicas evaluadas en las dos poblaciones de × Dahlia. Tales como: altura de planta (AP) con el ancho de la hoja (AH) (r=0.19**). Diámetro del capítulo floral (DCF) con la longitud de la hoja (LH) (r=0.25**). Número de ramas secundarias (RS) con el número de botones florales (BF) (r=0.67**). Longitud de la hoja (LH) con el ancho de la hoja (AH) (r=0.84**). El análisis de componentes principales indicó que el primer componente explicó el 25 % de la variabilidad total, el segundo el 20 % y el tercero el 12 %. En conjunto, los tres primeros componentes concentraron el 57 % de la variabilidad observada en las poblaciones de × Dahlia. Los caracteres cualitativos se evaluaron utilizando el Manual Gráfico para la Descripción Varietal de Dalia. La evaluación morfológica de dos poblaciones de × Dahlia mostró variabilidad en caracteres cualitativos: alturas medias y altas, pedúnculos de grosor delgado, medio y grueso, capítulos florales sencillos en el 90 % de las plantas con flores liguladas en colores diversos, follaje con bordes acerrados y muy acerrados en tres tonalidades de verde, y pedúnculos con coloración por antocianinas en niveles débil, medio y fuerte. Proyecto Terminal