Published May 31, 2024 | Version v1
Publication Open

Graphene Oxide Nanoparticle-Assisted Promotion of Stevioside, Rebaudioside A, and Selected Biochemical Attributes in Stevia rebaudiana Bertoni

Creators

  • 1. University of the Punjab
  • 2. University of Education

Description

Stevia rebaudiana Bert. is commonly known as candy leaf, sugar leaf, or sweet leaf. It is a natural sweetener that has low calories and is used as a substitute for sucrose. The objective of this research is to evaluate the effects of graphene oxide (GO) on the growth, biochemical activities, and stevioside and rebaudioside A production of Stevia in in vitro-raised plantlets. For this, green nanomaterials of GO (0, 2, 4, 6, 8, and 10 mgL−1) were applied to the in vitro plants to enhance its sweetness by triggering the production of stevioside and rebaudioside A and other growth and biochemical parameters. It was observed that all the growth parameters of Stevia plants significantly increased with all GO treatments tested. Total chlorophyll and protein contents were increased (1.85- and 2.65-fold increase from the control) by applying 8 mgL−1 of GO to the MS medium. The maximum value (4 mg·g−1 of protein) of peroxidase activity (POD) was observed by applying 4 mgL−1 of GO, 28.92-fold increase from the control. In comparison, superoxide dismutase activity (SOD) (0.4 mg·g−1 protein) was observed with 10 mgL−1 of GO (1.56-fold increase from the control). Stevioside (12.9 and 8.9 mg·g−1 DW) and rebaudioside A (3.2 and 0.81 mg·g−1 DW) were observed only at 6 and 8 mg·L−1 treatment of graphene oxide. According to the findings, using graphene oxide (GO) had a significant impact on the growth, biochemical activities, and steviol glycoside production in Stevia. This shows that GO has the potential to be a valuable enhancer of sweetness and overall Stevia leaf quality, providing great prospects for the development of low-calorie natural sweeteners.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ستيفيا ريبوديانا بيرت. تُعرف باسم أوراق الحلوى أو أوراق السكر أو الأوراق الحلوة. وهو مُحلي طبيعي يحتوي على سعرات حرارية منخفضة ويستخدم كبديل للسكروز. الهدف من هذا البحث هو تقييم آثار أكسيد الجرافين (GO) على النمو والأنشطة الكيميائية الحيوية وإنتاج ستيفيوسيد وريبوديوسيد أ من ستيفيا في النبتات التي يتم تربيتها في المختبر. لهذا، تم تطبيق المواد النانوية الخضراء من GO (0، 2، 4، 6، 8، و 10 ملغ/لتر -1) على النباتات في المختبر لتعزيز حلاوتها من خلال تحفيز إنتاج ستيفيوسيد وريبوديوسيد A وغيرها من معلمات النمو والكيمياء الحيوية. لوحظ أن جميع معلمات نمو نباتات ستيفيا زادت بشكل كبير مع اختبار جميع معالجات GO. تمت زيادة إجمالي محتويات الكلوروفيل والبروتين (1.85- و 2.65 ضعف الزيادة من عنصر التحكم) من خلال تطبيق 8 ملغ -1 من GO على وسط MS. لوحظت القيمة القصوى (4 مجم·جم−1 من البروتين) لنشاط البيروكسيداز (POD) من خلال تطبيق 4 مجم −1 من GO، 28.92 ضعف الزيادة من عنصر التحكم. وبالمقارنة، لوحظ نشاط ديسموتاز الأكسيد الفائق (0.4 ملغ·غرام−1 بروتين) مع 10 ملغ −1 من GO (1.56 ضعف الزيادة من السيطرة). تمت ملاحظة Stevioside (12.9 و 8.9 مجم·جم−1 DW) و rebaudioside A (3.2 و 0.81 مجم·جم−1 DW) فقط عند 6 و 8 مجم·L−1 علاج أكسيد الجرافين. وفقًا للنتائج، كان لاستخدام أكسيد الجرافين (GO) تأثير كبير على النمو والأنشطة الكيميائية الحيوية وإنتاج ستيفيول جليكوسيد في ستيفيا. وهذا يدل على أن GO لديها القدرة على أن تكون محسنًا قيمًا للحلاوة وجودة أوراق ستيفيا بشكل عام، مما يوفر آفاقًا كبيرة لتطوير المحليات الطبيعية منخفضة السعرات الحرارية.

Translated Description (French)

Stevia rebaudiana Bert. est communément appelée feuille de bonbon, feuille de sucre ou feuille de sucre. C'est un édulcorant naturel qui a peu de calories et est utilisé comme substitut du saccharose. L'objectif de cette recherche est d'évaluer les effets de l'oxyde de graphène (GO) sur la croissance, les activités biochimiques et la production de stévioside et de rébaudioside A de la stévia dans les plantules élevées in vitro. Pour cela, des nanomatériaux verts de GO (0, 2, 4, 6, 8 et 10 mgL−1) ont été appliqués aux plantes in vitro pour améliorer sa douceur en déclenchant la production de stévioside et de rébaudioside A et d'autres paramètres de croissance et biochimiques. Il a été observé que tous les paramètres de croissance des plantes de stévia augmentaient significativement avec tous les traitements GO testés. Les teneurs totales en chlorophylle et en protéines ont été augmentées (augmentation de 1,85 et 2,65fois par rapport au témoin) en appliquant 8 mgL−1 de GO au milieu MS. La valeur maximale (4 mg·g−1 de protéine) de l'activité peroxydase (POD) a été observée en appliquant 4 mgL−1 de GO, soit une augmentation de 28,92fois par rapport au témoin. En comparaison, l'activité de la superoxyde dismutase (SOD) (0,4 mg·g−1 protéine) a été observée avec 10 mgL−1 de GO (augmentation de 1,56fois par rapport au témoin). Le stévioside (12,9 et 8,9 mg·g−1 DW) et le rébaudioside A (3,2 et 0,81 mg·g−1 DW) n'ont été observés qu'à 6 et 8 mg·L−1 de traitement de l'oxyde de graphène. Selon les résultats, l'utilisation de l'oxyde de graphène (GO) a eu un impact significatif sur la croissance, les activités biochimiques et la production de glycoside de stéviol dans la stévia. Cela montre que GO a le potentiel d'être un rehausseur précieux de la douceur et de la qualité globale des feuilles de stévia, offrant de grandes perspectives pour le développement d'édulcorants naturels hypocaloriques.

Translated Description (Spanish)

Stevia rebaudiana Bert. se conoce comúnmente como hoja de caramelo, hoja de azúcar u hoja dulce. Es un edulcorante natural que tiene bajas calorías y se utiliza como sustituto de la sacarosa. El objetivo de esta investigación es evaluar los efectos del óxido de grafeno (GO) sobre el crecimiento, las actividades bioquímicas y la producción de esteviósido y rebaudiósido A de Stevia en plántulas criadas in vitro. Para esto, se aplicaron nanomateriales verdes de GO (0, 2, 4, 6, 8 y 10 mgL−1) a las plantas in vitro para mejorar su dulzor al desencadenar la producción de esteviósido y rebaudiósido A y otros parámetros de crecimiento y bioquímicos. Se observó que todos los parámetros de crecimiento de las plantas de Stevia aumentaron significativamente con todos los tratamientos GO probados. El contenido total de clorofila y proteínas aumentó (aumento de 1,85 y 2,65veces con respecto al control) mediante la aplicación de 8 mgL−1 de GO al medio MS. El valor máximo (4 mg·g−1 de proteína) de actividad de peroxidasa (Pod) se observó aplicando 4 mgL−1 de GO, 28.92veces más que el control. En comparación, se observó actividad de superóxido dismutasa (SOD) (0.4 mg·g−1 de proteína) con 10 mgL−1 de GO (aumento de 1.56veces del control). El esteviósido (12.9 y 8.9 mg·g−1 DW) y el rebaudiósido A (3.2 y 0.81 mg·g−1 DW) se observaron solo en el tratamiento con 6 y 8 mg·L−1 de óxido de grafeno. Según los hallazgos, el uso de óxido de grafeno (GO) tuvo un impacto significativo en el crecimiento, las actividades bioquímicas y la producción de glicósido de esteviol en Stevia. Esto demuestra que el GO tiene el potencial de ser un valioso potenciador de la dulzura y la calidad general de la hoja de Stevia, proporcionando grandes perspectivas para el desarrollo de edulcorantes naturales bajos en calorías.

Files

6693085.pdf.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:d51c8795cc45b04ea5622b97b7bc4d79
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تعزيز أكسيد الجرافين بمساعدة الجسيمات النانوية من Stevioside، Rebaudioside A، والسمات الكيميائية الحيوية المختارة في Stevia rebaudiana Bertoni
Translated title (French)
Promotion assistée par nanoparticules d'oxyde de graphène du stévioside, du rébaudioside A et de certains attributs biochimiques chez Stevia rebaudiana Bertoni
Translated title (Spanish)
Promoción asistida por nanopartículas de óxido de grafeno de esteviósido, rebaudiósido A y atributos bioquímicos seleccionados en Stevia rebaudiana Bertoni

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4399268889
DOI
10.1155/2024/6693085

Is supplement to
https://openalex.org/W4319295017 (Other)
https://openalex.org/W4293032800 (Other)
https://openalex.org/W3216679301 (Other)
https://openalex.org/W2997849556 (Other)
https://openalex.org/W2950259075 (Other)
https://openalex.org/W2906294157 (Other)
https://openalex.org/W2906028873 (Other)
https://openalex.org/W2789976878 (Other)
https://openalex.org/W2789504987 (Other)
https://openalex.org/W1964492320 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1540771733
  • https://openalex.org/W1966774912
  • https://openalex.org/W1968846553
  • https://openalex.org/W1970889909
  • https://openalex.org/W1995452633
  • https://openalex.org/W2002441635
  • https://openalex.org/W2024556021
  • https://openalex.org/W2034491356
  • https://openalex.org/W2058682909
  • https://openalex.org/W2071455391
  • https://openalex.org/W2081740687
  • https://openalex.org/W2086851343
  • https://openalex.org/W2089388946
  • https://openalex.org/W2092713296
  • https://openalex.org/W2093330235
  • https://openalex.org/W2104791067
  • https://openalex.org/W2115559292
  • https://openalex.org/W2127062836
  • https://openalex.org/W2398742744
  • https://openalex.org/W2410302088
  • https://openalex.org/W2473376499
  • https://openalex.org/W2534870996
  • https://openalex.org/W2742403391
  • https://openalex.org/W2754920617
  • https://openalex.org/W2765886032
  • https://openalex.org/W2797311222
  • https://openalex.org/W2805462247
  • https://openalex.org/W2867283588
  • https://openalex.org/W2912107205
  • https://openalex.org/W2915500541
  • https://openalex.org/W3020448002
  • https://openalex.org/W3026682851
  • https://openalex.org/W3080272859
  • https://openalex.org/W3104008683
  • https://openalex.org/W3128025120
  • https://openalex.org/W3137689513
  • https://openalex.org/W3141024567
  • https://openalex.org/W3157378710
  • https://openalex.org/W3165908322
  • https://openalex.org/W3202308439
  • https://openalex.org/W3209333047
  • https://openalex.org/W4233194460
  • https://openalex.org/W4285588553
  • https://openalex.org/W4308869280
  • https://openalex.org/W4324057384
  • https://openalex.org/W4366828827
  • https://openalex.org/W4376104887
  • https://openalex.org/W4385657867
  • https://openalex.org/W4385718685