Zinc oxide nanoparticles to increase yield, bioactive compounds and enzyme activity in lettuce | Nanopartículas de óxido de zinc para incrementar rendimiento, compuestos bioactivos y actividad enzimática en lechuga

Inglés. Zinc deficiency as a micronutrient reduces crop yields and as a trace element in humans affects immune and cognitive functions in susceptible individual. It is necessary to supply Zn to plants so that they can complete their life cycle and provide important levels of this element in food. Nanotechnology, involves the foliar application of nanoparticles that, due to their size, are easily penetrated and act as elicitors or biostimulants to improve plant metabolism and defense. In the present work, the effect of foliar application of NPs-ZnO on the yield, bioactive compounds and enzymatic activity of lettuce in hydroponics was evaluated. Five treatments were evaluated: control, 10, 20, 30 and 40 mg L-1. The results show a positive effect on yield and bioactive compounds, where the treatments with the NPs-ZnO outperformed the control treatment. The highest activity of the catalase and peroxidase enzymes, compared to the control, was obtained with the highest dose and the highest concentration of Zn in the lettuce leaves was obtained with the Nps treatments, exceeding the control treatment by 39% more. The foliar application of NPs-ZnO improves the production of orejona lettuce, showing greater yield, quality in bioactive and enzymatic compounds, also increasing the Zn content, thereby achieving the contribution of this trace element to the consumer. Keywords: Lactuca sativa, DPPH+, hydroponics, catalase, peroxidase.

Español; castellano. El uso de nanopartículas (NPs) en la agricultura presenta diversas aplicaciones, entre las cuales se destaca el potencial para aumentar las tasas de producción y mejorar los valores nutricionales de las plantas. Este estudio se centra en la aplicación foliar de nanopartículas de óxido de zinc (NPs-ZnO) en plantas de Lactuca sativa L. var. longifolia producidas en un sistema hidropónico con la técnica de película de nutrientes (NFT). La investigación se llevó a cabo durante el ciclo otoño-invierno 2022-2023. El objetivo principal de la investigación fue evaluar el impacto de las NPs-ZnO sobre el rendimiento, compuestos bioactivos y actividad enzimática en lechuga. Los tratamientos evaluados fueron: tratamiento control (0) y cuatro dosis equidistantes de 10, 20, 30 y 40 mg L-1 de nanopartículas; el diseño utilizado fue completamente al azar. Los resultados revelan que la concentración de zinc (Zn2+) en las plantas aumenta significativamente con la aplicación de NPs-ZnO, lo que conlleva a mayor producción de metabolitos beneficiosos para el cultivo. Es destacable que la concentración de 40 mg L-1 de NPs-ZnO haya mostrado mejoras significativas con respecto al tratamiento control en todas las variables evaluadas; peso fresco, materia seca, contenido de zinc, clorofila total, carotenoides totales, fenoles totales, capacidad antioxidante, flavonoides totales, vitamina C, catalasa y peroxidasa, sugiriendo que esta dosis específica podría ser óptima para obtener máximos beneficios. Por lo tanto, la aplicación foliar de NPs ZnO es una manera práctica de enriquecer las plantas de lechuga y mitigar las deficiencias de este micronutriente en la población.