Zinc Oxide Nanoparticles and Zinc Sulfate Impact Physiological Parameters and Boosts Lipid Peroxidation in Soil Grown Coriander Plants (<i>Coriandrum sativum</i>)
Norma Ruiz-Torres,
Antonio Flores-Naveda,
Enrique Díaz Barriga-Castro,
Neymar Camposeco-Montejo,
Sonia Ramírez-Barrón,
Fernando Borrego-Escalante,
Guillermo Niño-Medina,
Agustín Hernández-Juárez,
Carlos Garza-Alonso,
Pablo Rodríguez-Salinas,
Josué I. García-López
Affiliations
Norma Ruiz-Torres
Centro de Capacitación y Desarrollo en Tecnología de Semillas, Departamento de Fitomejoramiento, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Saltillo C.P. 25315, Coahuila, Mexico
Antonio Flores-Naveda
Centro de Capacitación y Desarrollo en Tecnología de Semillas, Departamento de Fitomejoramiento, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Saltillo C.P. 25315, Coahuila, Mexico
Enrique Díaz Barriga-Castro
Centro de Investigación en Química Aplicada, Blvd. Enrique Reyna Hermosillo, Saltillo C.P. 25294, Coahuila, Mexico
Neymar Camposeco-Montejo
Centro de Capacitación y Desarrollo en Tecnología de Semillas, Departamento de Fitomejoramiento, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Saltillo C.P. 25315, Coahuila, Mexico
Sonia Ramírez-Barrón
Departamento de Parasitología y Ciencias Básicas, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Saltillo C.P. 25315, Coahuila, Mexico
Fernando Borrego-Escalante
Centro de Capacitación y Desarrollo en Tecnología de Semillas, Departamento de Fitomejoramiento, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Saltillo C.P. 25315, Coahuila, Mexico
Guillermo Niño-Medina
Facultad de Agronomía, Universidad Autónoma de Nuevo León, Francisco Villa S/N, Col. Ex-Hacienda el Canada, General Escobedo C.P. 66050, Nuevo León, Mexico
Agustín Hernández-Juárez
Departamento de Parasitología y Ciencias Básicas, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Saltillo C.P. 25315, Coahuila, Mexico
Carlos Garza-Alonso
Facultad de Agronomía, Universidad Autónoma de Nuevo León, Francisco Villa S/N, Col. Ex-Hacienda el Canada, General Escobedo C.P. 66050, Nuevo León, Mexico
Pablo Rodríguez-Salinas
Departamento en Ciencias Biológicas, Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Autónoma de Querétaro, Avenida de las Ciencias S/N, Juriquilla, Querétaro C.P. 76230, Juriquilla, Mexico
Josué I. García-López
Centro de Capacitación y Desarrollo en Tecnología de Semillas, Departamento de Fitomejoramiento, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Saltillo C.P. 25315, Coahuila, Mexico
The objective of this study was to determine the oxidative stress and the physiological and antioxidant responses of coriander plants (Coriandrum sativum) grown for 58 days in soil with zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) and zinc sulfate (ZnSO4) at concentrations of 0, 100, 200, 300, and 400 mg of Zn/kg of soil. The results revealed that all Zn compounds increased the total chlorophyll content (CHLt) by at least 45%, compared to the control group; however, with 400 mg/kg of ZnSO4, chlorophyll accumulation decreased by 34.6%. Zn determination by induction-plasma-coupled atomic emission spectrometry (ICP–AES) showed that Zn absorption in roots and shoots occurred in plants exposed to ZnSO4 at all concentrations, which resulted in high levels of hydrogen peroxide (H2O2) and malondialdehyde (MDA). Only at 400 mg/kg of ZnSO4, a 78.6% decrease in the MDA levels was observed. According to the results, the ZnSO4 treatments were more effective than the ZnO NPs to increase the antioxidant activity of catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), and peroxidases (POD). The results corroborate that phytotoxicity was higher in plants subjected to ZnSO4 compared to treatments with ZnO NPs, which suggests that the toxicity was due to Zn accumulation in the tissues by absorbing dissolved Zn++ ions.