Published September 26, 2022
| Version v1
Publication
Open
Biosynthesis and characterization of iron oxide nanoparticles from Mentha spicata and screening its combating potential against Phytophthora infestans
Creators
- 1. University of Swat
- 2. King Abdullah University of Science and Technology
- 3. Bacha Khan University
- 4. Institute of Genetics and Developmental Biology
- 5. Chinese Academy of Sciences
Description
Plant pathogens cause serious diseases to agricultural crops which lead to food insecurity in the world. To combat plant pathogens, various strategies have been developed including the use of agrochemicals. The overuse of these chemicals is now leading to the pesticide-resistant capability of pathogens. To overcome this problem, modern nanobiotechnology offers the production of alternative nano drugs. In this study, we used Mentha spicata for the synthesis of iron oxide nanoparticles using the green synthesis method. The synthesis of Fe 2 O 3 NPs was confirmed through various characterizations. UV–Vis analysis detected a characteristic absorbance at the spectral range of 272 nm. The SEM micrographic analysis at various magnifications displayed circular or rod-shaped nanoparticles with a size ranging from 21 to 82 nm. The elemental EDX characterization showed intense peaks with a weight percent of 57, 34.93, and 8.07 for Fe, O, and, Cl respectively. TGA analysis showed that weight loss at 44–182, 500, and 660°C with no further modification indicates the thermal stability of iron oxide nanoparticles. FTIR spectrum of uncalined detects various bands at 3331, 1625, and 1,437 cm −1 for the hydroxyl group. After calcination two bands at 527 and 434 cm −1 were observed for Fe-O. The antimicrobial in vitro study showed maximum growth inhibition of Phytophthora infestans by the concentration of 100 μg ml −1 of Fe 2 O 3 -PE and Fe 2 O 3 NPs. Therefore, this study resulted that bio-stable iron oxide nanoparticles can be used as alternative antimicrobial agents.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تسبب مسببات الأمراض النباتية أمراضًا خطيرة للمحاصيل الزراعية مما يؤدي إلى انعدام الأمن الغذائي في العالم. لمكافحة مسببات الأمراض النباتية، تم تطوير استراتيجيات مختلفة بما في ذلك استخدام الكيماويات الزراعية. ويؤدي الإفراط في استخدام هذه المواد الكيميائية الآن إلى قدرة مسببات الأمراض على مقاومة مبيدات الآفات. وللتغلب على هذه المشكلة، تقدم التكنولوجيا الحيوية النانوية الحديثة إنتاج أدوية نانو بديلة. في هذه الدراسة، استخدمنا Mentha spicata لتوليف جسيمات أكسيد الحديد النانوية باستخدام طريقة التوليف الخضراء. تم تأكيد تركيب جسيمات الحديد 2 O 3 من خلال توصيفات مختلفة. كشف تحليل الأشعة فوق البنفسجية المرئية عن امتصاص مميز عند النطاق الطيفي البالغ 272 نانومتر. عرض التحليل المجهري SEM عند تكبيرات مختلفة جسيمات نانوية دائرية أو على شكل قضيب يتراوح حجمها من 21 إلى 82 نانومتر. أظهر توصيف EDX الأولي قممًا مكثفة بنسبة وزن 57 و 34.93 و 8.07 لـ Fe و O و Cl على التوالي. أظهر تحليل TGA أن فقدان الوزن عند 44–182 و 500 و 660 درجة مئوية دون مزيد من التعديل يشير إلى الاستقرار الحراري لجسيمات أكسيد الحديد النانوية. يكشف طيف FTIR غير المملح عن نطاقات مختلفة عند 3331 و 1625 و 1437 سم -1 لمجموعة الهيدروكسيل. بعد التكليس، لوحظ شريطان عند 527 و 434 سم −1 لـ Fe - O. أظهرت الدراسة المضادة للميكروبات في المختبر تثبيط النمو الأقصى للنباتات النباتية بتركيز 100 ميكروغرام مل −1 من Fe 2 O 3 - PE و Fe 2 O 3 NPs. لذلك، أسفرت هذه الدراسة عن إمكانية استخدام جسيمات أكسيد الحديد النانوية المستقرة حيويًا كعوامل بديلة مضادة للميكروبات.Translated Description (French)
Les agents pathogènes des plantes causent de graves maladies aux cultures agricoles qui conduisent à l'insécurité alimentaire dans le monde. Pour lutter contre les agents pathogènes des plantes, diverses stratégies ont été développées, notamment l'utilisation de produits agrochimiques. La surutilisation de ces produits chimiques conduit maintenant à la capacité de résistance aux pesticides des agents pathogènes. Pour surmonter ce problème, la nanobiotechnologie moderne offre la production de nanomédicaments alternatifs. Dans cette étude, nous avons utilisé Mentha spicata pour la synthèse de nanoparticules d'oxyde de fer en utilisant la méthode de synthèse verte. La synthèse des NP de Fe 2 O 3 a été confirmée par diverses caractérisations. L'analyse UV–Vis a détecté une absorbance caractéristique dans la gamme spectrale de 272 nm. L'analyse micrographique MEB à différents grossissements a montré des nanoparticules circulaires ou en forme de tige avec une taille allant de 21 à 82 nm. La caractérisation EDX élémentaire a montré des pics intenses avec un pourcentage en poids de 57, 34,93 et 8,07 pour Fe, O et Cl respectivement. L'analyse TGA a montré que la perte de poids à 44-182, 500 et 660 °C sans autre modification indique la stabilité thermique des nanoparticules d'oxyde de fer. Le spectre IRTF non calciné détecte diverses bandes à 3331, 1625 et 1437 cm −1 pour le groupe hydroxyle. Après calcination, deux bandes à 527 et 434 cm −1 ont été observées pour Fe-O. L'étude antimicrobienne in vitro a montré une inhibition maximale de la croissance de Phytophthora infestans par la concentration de 100 μg ml −1 de NP Fe 2 O 3 -PE et Fe 2 O 3. Par conséquent, cette étude a abouti à l'utilisation de nanoparticules d'oxyde de fer biostables comme agents antimicrobiens alternatifs.Translated Description (Spanish)
Los fitopatógenos causan enfermedades graves a los cultivos agrícolas que conducen a la inseguridad alimentaria en el mundo. Para combatir los patógenos de las plantas, se han desarrollado varias estrategias, incluido el uso de agroquímicos. El uso excesivo de estos productos químicos ahora está llevando a la capacidad de resistencia a los pesticidas de los patógenos. Para superar este problema, la nanobiotecnología moderna ofrece la producción de nanofármacos alternativos. En este estudio, utilizamos Mentha spicata para la síntesis de nanopartículas de óxido de hierro utilizando el método de síntesis verde. La síntesis de NP de Fe 2 O 3 se confirmó a través de varias caracterizaciones. El análisis UV–Vis detectó una absorbancia característica en el rango espectral de 272 nm. El análisis micrográfico SEM a varios aumentos mostró nanopartículas circulares o en forma de varilla con un tamaño que varía de 21 a 82 nm. La caracterización de edX elemental mostró picos intensos con un porcentaje en peso de 57, 34.93 y 8.07 para Fe, O y Cl, respectivamente. El análisis de TGA mostró que la pérdida de peso a 44-182, 500 y 660 °C sin modificación adicional indica la estabilidad térmica de las nanopartículas de óxido de hierro. El espectro FTIR de no calcinado detecta varias bandas a 3331, 1625 y 1437 cm-1 para el grupo hidroxilo. Después de la calcinación, se observaron dos bandas a 527 y 434 cm −1 para Fe-O. El estudio antimicrobiano in vitro mostró una inhibición máxima del crecimiento de Phytophthora infestans por la concentración de 100 μg ml −1 de Fe 2 O 3 -PE y Fe 2 O 3 NP. Por lo tanto, este estudio resultó en que las nanopartículas bioestables de óxido de hierro se pueden utilizar como agentes antimicrobianos alternativos.Files
pdf.pdf
Files
(3.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1a36232d5afb60af1fe0c31f86a5cc3d
|
3.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التخليق الحيوي وتوصيف جسيمات أكسيد الحديد النانوية من النعناع الشوكي وفحص قدرتها على المكافحة ضد إنفستانات الفيتوفثورا
- Translated title (French)
- Biosynthèse et caractérisation des nanoparticules d'oxyde de fer de Mentha spicata et criblage de son potentiel de lutte contre Phytophthora infestans
- Translated title (Spanish)
- Biosíntesis y caracterización de nanopartículas de óxido de hierro de Mentha spicata y cribado de su potencial de lucha contra Phytophthora infestans
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4297359767
- DOI
- 10.3389/fpls.2022.1001499
References
- https://openalex.org/W1976949057
- https://openalex.org/W2003971681
- https://openalex.org/W2022522675
- https://openalex.org/W2026691184
- https://openalex.org/W2046651811
- https://openalex.org/W2062173159
- https://openalex.org/W2083569180
- https://openalex.org/W2097892308
- https://openalex.org/W2119186031
- https://openalex.org/W2136413284
- https://openalex.org/W2400695259
- https://openalex.org/W2556866652
- https://openalex.org/W2595383819
- https://openalex.org/W2737381764
- https://openalex.org/W2753684829
- https://openalex.org/W2781693058
- https://openalex.org/W2801544170
- https://openalex.org/W2891314014
- https://openalex.org/W2892535413
- https://openalex.org/W2896322465
- https://openalex.org/W2902571032
- https://openalex.org/W2907124204
- https://openalex.org/W2925414722
- https://openalex.org/W2932832752
- https://openalex.org/W2938458975
- https://openalex.org/W2939616712
- https://openalex.org/W2943797417
- https://openalex.org/W2943932988
- https://openalex.org/W2946353106
- https://openalex.org/W2951582266
- https://openalex.org/W2952760206
- https://openalex.org/W2972397950
- https://openalex.org/W2996975978
- https://openalex.org/W3033240541
- https://openalex.org/W3034844104
- https://openalex.org/W3035667397
- https://openalex.org/W3058593598
- https://openalex.org/W3094812089
- https://openalex.org/W3108284606
- https://openalex.org/W3154170328
- https://openalex.org/W3156457082
- https://openalex.org/W3164975275
- https://openalex.org/W3204320314
- https://openalex.org/W4200125513
- https://openalex.org/W4200619499
- https://openalex.org/W4205924665
- https://openalex.org/W4224279168
- https://openalex.org/W4226076688
- https://openalex.org/W4293248339
- https://openalex.org/W4294930598
- https://openalex.org/W4296106640