Resumen de Absorbancia y reflectancia de hojas de Ficus contaminadas con nanopartículas de plata

L. Peña, V. Rentería, C. Velásquez, M.L. Ojeda, E. Barrera

• español

  En este trabajo se informa la preparación de nanopartículas de plata esféricas dispersadas en agua con distribución de tamaño bimodal (diámetro promedio de 1.8 y 44 nm), las cuales son depositadas sobre la superficie de hojas de Ficus benjamina por el método de inmersión. El efecto de las nanopartículas en la absorbancia y la reflectancia en la superficie adaxial de las hojas es investigado con respecto a las hojas sin contaminar, en la región de 200 a 2000 nm. La absorbancia de las hoja contaminada disminuyó en la región del UV, donde predominan absorciones de péptidos, quininas y flavonoides. La absorbancia relacionada con pigmentos fotosintéticos fue prácticamente constante en la región del visible (< 700 nm). En la región de 730 a 780 nm aparece un pequeño incremento en la absorción óptica relacionada con la aparición de un color pardo en la hoja estresada. Para longitudes de onda del infrarrojo cercano, las absorciones ópticas debido a agua (máximos en 1194, 1458 y 1940) se incrementaron, sugiriendo un proceso de infiltración de ésta molécula en la estructura interna de la hoja. Por otra parte, las hojas reflejan muy poca luz en la región UV-Vis debido a que sus pigmentos absorben luz en esta región. Una débil disminución de la reflectancia en el verde (554 nm) proviene de oxidación de polifenoles. El daño causado a las hojas por el estrés inducido, se confirmó por una disminución evidente de la reflectancia para longitudes de onda entre 730 y 820 nm. Mientras que la reflectancia en el intervalo de 840 a 1070 nm alcanzó valores tan altos como 96 % en la hoja contaminada. Finalmente, la baja reflectancia observada en la región de 1190 a 2000 nm se relacionó con la absorción de radiación por agua. Respecto a la morfología de las nanopartículas de plata, se observó que tienden a formar agregados sobre la superficie adaxial de la hoja de Ficus. La metodología propuesta constituye un modelo simple, que podría explicar cómo el material nanoparticulado existente en el entorno atmosférico o terrestre, es depositado sobre las hojas de las plantas e inferir los efectos de estrés por nanopartículas en los procesos de la transpiración, el balance térmico y la fotosíntesis.

• English

  In this document, it is reported the preparation of spherical silver nanoparticles dispersed in water with bimodal size distribution (average diameter of 1.8 and 44 nm), which are deposited on the surface of Ficus benjamina leaves by the immersion method. The effect of nanoparticles on absorbance and reflectance on the adaxial surface of the leaves is investigated with regards to the leaves without contamination, in the region from 200 to 2000 nm. The absorbance of the contaminated leaf decreased with respect to the absorbance of the control leaf in the UV region, where absorptions of peptides, quinines and flavonoids predominate. The absorbance related to photosynthetic pigments was practically constant in the visible region (< 700 nm). In the region from 730 to 780 nm, a small increase in optical absorption appears related to a weak browning of the stressed leaf. For near-infrared wavelengths, optical absorptions due to water (maximum at 970, 1194, 1458 and 1940) were increased, suggesting an infiltration process of this molecule in the internal structure of the leaf. On the other hand, the leaves reflect very little light in the UV-Vis region because their pigments absorb light in this region. A weak decrease in reflectance in green (554 nm) comes from polyphenols oxidation. The damage caused to the leaves by the induced stress was confirmed by an evident decrease of the reflectance for wavelengths in the near-infrared between 730 and 820 nm. While in the range from 840 to 1070 nm, the reflectance reached values as high as 96 % in the contaminated leaf. The low reflectance observed in the region from 1190 to 2000 nm was related with the absorption of radiation by water. Additionally, damage on the surface of contaminated leaves and with water deficit was showed by using infrared spectroscopy. Regarding the morphology of the silver nanoparticles, it was observed that these tend to form aggregates on the adaxial surface of the Ficus leaf. The proposed methodology could explain how the nanoparticulate material existing in the atmospheric or terrestrial environment, is deposited on the leaves of the plants and could infer the effects of nanoparticles-stress on the transpiration processes, thermal balance and photosynthesis.