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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Chitosan/tripolyphosphate nanoformulation carrying paraquat: insights on its enhanced herbicidal activity

Texto completo
Autor(es):
Pontes, Montcharles S. [1] ; Antunes, Debora R. [2] ; Oliveira, Ivan P. [3] ; Forini, Mariana M. L. [2] ; Santos, Jaqueline S. [1] ; Arruda, Gilberto J. [1] ; Caires, Anderson R. L. [4, 5] ; Santiago, Etenaldo F. [1] ; Grillo, Renato [2]
Número total de Autores: 9
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Mato Grosso do Sul State Univ UEMS, Ctr Nat Resources Study CERNA, Nat Resources Program, Plant Resources Study Grp, Dourados, MS - Brazil
[2] Sao Paulo State Univ UNESP, Fac Engn, Dept Phys & Chem, Ilha Solteira, SP - Brazil
[3] Univ Sao Paulo, Inst Biomed Sci, Dept Pharmacol, Sao Paulo, SP - Brazil
[4] Univ Essex, Sch Life Sci, Colchester, Essex - England
[5] Fed Univ Mato Grosso do Sul UFMS, Inst Phys, Opt & Photon Grp, Campo Grande, MS - Brazil
Número total de Afiliações: 5
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: ENVIRONMENTAL SCIENCE-NANO; v. 8, n. 5, p. 1336-1351, MAY 1 2021.
Citações Web of Science: 1
Resumo

Despite the wide range of possible applications of nanopesticides, the mechanisms involved in their enhanced action remain largely unknown. Understanding the interaction between nanopesticides and plants is crucial for evaluating their potential safety application. Using an experimental and theoretical approach, this study aimed to investigate the target effect of paraquat-loaded chitosan/tripolyphosphate nanoparticles (ca. 200 nm) on photosystem I (PSI). Electrochemical analysis showed distinct electroactivity behaviour between the encapsulated and non-encapsulated herbicide. The amount of lipid peroxidation, photooxidizable P700 reaction centre content, and NADPH/NADP(+) ratio levels were significantly decreased in spinach leaf tissue exposed to the nanoherbicide compared to those with the non-encapsulated herbicide. The data also revealed that the nanoformulation might promote oxidative stress based on changes observed in antioxidant enzymes. Also, molecular docking results showed a preferential disposition of the herbicide paraquat and paraquat-tripolyphosphate complex (TPP:PQ) in the ligand domain close to FAD and Glu312. Due to the inhibitor's strategic position in the catalytic pocket, a model of electron-capture is proposed, where the herbicide disturbs the redox process NADP(+) NADPH by capturing electrons to reduce itself. Finally, our findings provide important insights where the redox behaviour of paraquat may play a key role in the enhanced efficiency of nanoherbicides to the target binding site. (AU)

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