Articolo di ricerca

Nanoparticelle verdi di CuO/ZnO: riduzione della traslocazione e accumulo di AFB1 nel mais

DOI:

10.3791/70906

⸱

5 giugno 2026

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1Department of Agricultural Research and Specialist Services, Ministry of Agriculture, 2Faculty of Natural and Agricultural Science, Crop Science Department, North-West University, 3Food Security and Safety Niche Area, Faculty of Natural and Agricultural Sciences, North-West University, 4Department of Animal Science, School of Agricultural Sciences, Faculty of Natural and Agricultural Sciences, North-West University, 5Center for Animal Health Studies, Faculty of Natural and Agricultural Sciences, North-West University, 6Material Science Innovation and Modeling (MaSIM) Research Focus Area, Faculty of Natural and Agricultural Science, North-West University, 7Department of Chemistry, School of Physical and Chemical Sciences, Faculty of Natural and Agricultural Science, North-West University

In questo articolo

Sommario

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Questo studio ha indagato l'efficacia delle nanoparticelle ibride CuO/ZnO sintetizzate dal verde nella riduzione dell'accumulo e della traslocazione di aflatossine B1 (AFB 1) nel mais, dimostrando che un trattamento a 125 mg/kg ha significativamente ridotto i livelli di AFB1 e minimizzato i rischi di esposizione dietetica sia umana che animale.

Abstract

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L'aflatossina B1 (AFB1) è un potente cancerogeno prodotto dalle specie di Aspergillus che contamina le colture di mais, comportando gravi rischi per la salute di esseri umani e animali a causa dell'esposizione dietetica. La gestione tradizionale post-raccolta e gli interventi chimici sono spesso costosi o inefficaci nel prevenire la traslocazione delle tossine trasportate dal suolo nella pianta durante la crescita. L'obiettivo principale di questo protocollo era valutare nanoparticelle ibride (NP) di ossido di rame/ossido di zinco (CuO/ZnO) sintetizzate verdi come emendamento sostenibile del suolo pre-raccolta. Lo studio mirava a determinare se questi NP potessero inibire efficacemente la traslocazione e l'accumulo diAFB 1 nei tessuti di mais, riducendo così l'accumulo di tossine nei chicchi commestibili. Utilizzando un disegno a blocchi completi randomizzati su due siti di campo distinti, il mais è stato coltivato in terreno inoculato con sporeAFB 1 o Aspergillus flavus e trattato con concentrazioni variabili di NP (0–125 mg/kg). Il protocollo impiegava la sintesi verde con substrato di Pleurotus ostreatus per garantire l'eco-compatibilità. I tessuti vegetali sono stati analizzati in diverse fasi fisiologiche utilizzando Cromatografia Liquida ad Alte Prestazioni (HPLC) per misurare i livelli diAFB 1 e calcolare valutazioni del rischio umano e del bestiame. Il trattamento con 125 mg/kg di NP ibridi verdi ha ridotto significativamente (p < 0,05) le concentrazioni diAFB 1 in tutte le fasi di crescita. Nel sito del campus,AFB 1 è stata ridotta del 68% nella fase vegetativa, dell'82% alla fioritura e del 76% alla maturità rispetto al controllo positivo. Fondamentalemente, i livelli di AFB1 di cereali sono scesi a 6,91 ppb, abbassando significativamente l'assunzione giornaliera stimata per gli esseri umani. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per valutare i potenziali residui di nanoparticelle e la tossicità a lungo termine. Questo metodo dimostra che i NP ibridi verdi CuO/ZnO agiscono come un efficace agente di biorimediazione, impedendo il trasporto di tossine alle parti commestibili della pianta. Questo approccio offre una strategia scalabile e sicura per l'ambiente per migliorare la sicurezza alimentare e mitigare l'esposizione aAFB 1 nelle regioni soggette ad aflatossina.

Introduzione

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Le aflatossine, in particolare l'Aflatoxina B1 (AFB1), sono tra le micotossine più significative a causa della loro prevalenza, tossicità e impatto sull'uomo. Sono prodotti da alcuni funghi, principalmente quelli appartenenti alla specie di Aspergillus 1,2,3. AFB 1 è collegata al cancro epatocellulare ed è la più pericolosa di tutte leaflatossine 4. Questi potenti cancerogeni infettano una varietà di colture agricole, incluso il mais (Zea mays L.), causando gravi preoccupazioni per la sicurezzaalimentare 5,6. La presenza diAFB 1 nel mais non solo influisce sulla resa e la qualità delle colture, ma rappresenta anche una seria minaccia sia per la salute umana che animale a causa dell'esposizionedietetica 7,8.

Attualmente, la gestione dell'aflatossina si basa prevalentemente su strategie post-raccolta, come la corretta essiccazione, la selezione dei chicchi danneggiati, trattamenti chimici (ad esempio ammoniaca o ozono), irradiazione e conservazione ermetica per prevenire la crescita fungina durantela conservazione 9. Le strategie includono una buona gestione delle colture, agenti di biocontrollo (come la calce) e miglioramenti delle strutture distoccaggio. Trattamenti fisici e chimici, come microonde, ultravioletto (UV), luce pulsata, acqua elettrolizzata, plasma freddo, ozono, fascio di elettroni e irradiazione gamma,sono stati anch'essi testati 11. Tuttavia, questi metodi post-raccolta sono spesso costosi, ad alta intensità energetica o poco pratici per un uso diffuso, e non impediscono la traslocazione di aflatossina all'interno della pianta durante la crescita.

Gli approcci pre-raccolta utilizzati includono pratiche agronomiche come cultivar resistenti, piantumazione tempestiva, irrigazione per ridurre lo stress da siccità e biocontrollo con ceppi aflatossigeni di A. flavus (ad esempio, Aflasafe), che escludono competitivamente i ceppi tossicogeni ma richiedono applicazioni ripetute e potrebbero non affrontare completamente la traslocazione traslocata dalsuolo 11,12,13. Questi metodi spesso incontrano limitazioni: gli interventi post-raccolta non possono invertire contaminazioni preesistenti, sostengono costi elevati per l'infrastruttura di smistamento/stoccaggio in contesti con risorse limitate, rischiano perdite di nutrienti o residui dovuti a sostanze chimiche, e l'efficacia del biocontrollo varia in base alle condizioniambientali 14.

Al contrario, le nanoparticelle ibride CuO-ZnO sintetizzate dal verde offrono una strategia innovativa di emenda del suolo pre-raccolta. A differenza dei NP chimici convenzionali, la sintesi verde utilizzando estratti vegetali (ad esempio, substrato di funghi) evita solventi tossici, riduce i costi e ne migliora la biocompatibilità, rendendoli sostenibili dal punto di vistaambientale 15,16. L'ibridazione CuO-ZnO potenzia sinergisticamente l'attività antifungina generando specie reattive di ossigeno (ROS), interrompendo le membrane fungine e fornendo un'area superficiale elevata per l'adsorbimento diAFB 1, prevenendo così l'assorbimento e la traslocazione in parti vegetali commestibili come i cereali. Questo si differenzia dalle strategie esistenti consentendo un intervento precoce all'interfaccia suolo-pianta, raggiungendo una riduzione fino all'80-99% diAFB 1 a dosi basse (ad esempio, 125 mg/kg), senza compromettere la resa colturale o lasciare residuidannosi 17. I principali vantaggi includono la sostenibilità ecologica rispetto ai fungicidi chimicidi, una maggiore efficacia rispetto ai NP a singolo metallo o al biocontrollo in condizioni di campo variabili, e il potenziale di integrazione scalabile nelle pratiche agricole in regioni soggette ad aflatossine come l'Africa subsahariana.

I NP di ossido metallico, in particolare ossido di zinco (ZnO) e ossido di rame (CuO), hanno attirato l'attenzione tra questi materiali per le loro caratteristiche antifungine e la capacità di assorbiretossine 18,19. Ad esempio, è stato riportato che i Nu-NP di Cu hanno la capacità di creare ROS, che possono danneggiare macromolecole biologiche batterichee fungine 20. Inoltre, in un altro esperimento, è stato dimostrato che i ceppi fungini presentano un notevole cambiamento con una chiara tendenza all'aumento dell'ordine quando F. solani è stato trattato con NuO NP a base di chitosan, risultando nel più grande effetto diordinazione 21. La sintesi verde dei NP ha attirato l'attenzione come alternativa più sicura e sostenibile ai metodi chimici convenzionali, minimizzando così sottoprodotti tossici e impattoambientale 15,22.

L'ibridazione di NP di CuO e ZnO combina le proprietà benefiche di entrambi i metalli, potenzialmente aumentando la loro efficacia nel degradare o adsorbireAFB 123,24. Attualmente, questi NP sintetizzati dal verde sono principalmente utilizzati per controllare la produzione di AF in ceppi fungini in esperimenti in vitro; ad esempio, Sheik e Awad hanno studiato l'impatto di AgNP, AuNP e la loro miscela sulla crescita e l'accumulo di aflatossinaB1 del ceppo aflatossigeno A. flavus 25. Tuttavia, la concentrazione necessaria per controllare la crescita di A. flavus è sconosciuta. Pertanto, è fondamentale valutare gli ibridi verdi CuO-ZnO in condizioni rilevanti per il campo per il loro impatto sulla traslocazione diAFB 1 da fonti modificate nel suolo nei tessuti di mais, rispetto ai NP convenzionali. Pertanto, gli obiettivi di questo studio erano determinare l'effetto delle diverse concentrazioni di NP ibridi verdi CuO/ZnO sulla concentrazione diAFB 1/A. flavus nei tessuti delle piante di mais e valutare il rischio di AFB1 nel mais dopo aver trattato il mais con NP ibridi Verdi CuO/ZnO. Le ipotesi di ricerca dovevano fornire una base meccanicistica per l'efficacia osservata degli NP ibridi CuO-ZnO sintetizzati in verde. Questo studio testa le seguenti ipotesi misurabili: 1) L'ipotesi dell'inibizione antifungina, secondo cui gli NP ibridi avrebbero dovuto ridurre significativamente la sporulazione di A. flavus e la successiva produzione de novo di AFB1 nel suolo rispetto ai NP a singolo metallo, identificati per un carico fungino e livelli di tossine inferiori nel sito di Molelwane. 2) L'ipotesi di adsorbito-traslocazione: in cui la presenza di tossine preesistenti (sito Campus), i NP dovevano dimostrare un'elevata affinità di legame perAFB 1, riducendo significativamente il tasso di traslocazione della tossina dal suolo al sistema radicale del mais. 3) L'ipotesi della biocompatibilità (fitossicità): secondo cui i NP ibridi sintetizzati dal verde avrebbero dovuto portare a un accumulo residuo metallico inferiore e a una riduzione dei marcatori di stress ossidativo nei tessuti del mais rispetto ai benchmark chimici convenzionali, migliorando così la biosicurezza delle colture.

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Protocollo

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Siti sperimentali
Le prove sono state condotte in due siti distanziati 7 km di distanza; I siti sono stati inoculati con trattamenti diversi. Nel primo tentativo, è stata allestita una struttura di net-house con il 40% di ombra presso la Molelwane, North-West University (NWU) Research Farm (25,810°S, 25,630°E, 1276 m) nella Provincia Nord-Occidentale del Sudafrica. Il terreno argilloso rosso era classificato come forma Hutton e conteneva il 75% di sabbia, il 4% di limo e il 21% diargilla. Il secondo esperimento è stato condotto presso la struttura di rete del campus NWU Mafikeng (25.8278 °S, 25.6079 °E, 1276 m). I suoli del secondo sito avevano limoso sabbioso con 82% sabbia, 3% limo, 15% argilla e precedentemente classificati come Arcadia form25. I NP ibridi verdi CuO/ZnO sono stati sintetizzati nel laboratorio del Dipartimento di Chimica, Scuola di Scienze Fisiche e Chimiche, Facoltà di Scienze Naturali e Agricole, NWU, in Sudafrica.

Sintesi di NP ibridi verdi CuO/ZnO
Dieci (10) g di substrato essiccato di fungo esausto di Pleurotus ostreatus (SMS) sono stati aggiunti a 100 mL di acqua deionizzata, riscaldati a 70 °C e mescolati per 2ore e 26. La miscela veniva poi raffreddata a temperatura ambiente, filtrata e 30 mL del filtrato venivano aggiunti a una soluzione contenente 2,5 g di acetato di rame e 2 g di acetato di zinco in 30 mL di acqua distillata. Il pH di questa soluzione è stato regolato a 8 usando idrossido di sodio (NaOH), riscaldato a 80 °C per 2 ore, centrifugato dopo la reazione, asciugato durante la notte in forno e calcinato a 650 °C per 2ore e 26. I NP sintetizzati sono stati caratterizzati e confermati come ibridi ibridi CuO/ZnO verdi.

Campionamento e analisi del suolo
Sono stati raccolti campioni di suolo presso la University Farm di Molelwane e dal sito di sperimentazione del campus a profondità di 0–15 cm e 15–30 cm. Successivamente furono classificati ed esaminati per le loro proprietà fisiche e chimiche, come descritto dal27.

Progettazione sperimentale
Lo studio utilizzò un esperimento fattoriale disposto in un disegno randomizzato a blocchi completi (RCBD) con tre repliche. Per valutare l'efficacia dei NP ibridi CuO-ZnO sintetizzati in verde in diversi scenari di contaminazione, sono state stabilite due modalità di esposizione indipendenti in siti separati: il Sito 1 (North-West University Campus) rappresentava un modello di contaminazione esogena in cui il suolo veniva spruzzato con AFB1 estratto a una velocità di 160 ppb/kg per valutare le capacità dirette di adsorbimento e schermatura traslocazione dei NP. Sito 2 (Molelwane Research Farm): Rappresentava un modello di infezione biologica in cui il suolo veniva inoculato con spore di A. flavus a 160 spore/kg per indagare l'impatto antifungino degli NP sulla produzione de novo di micotossine e sulla successiva assorbimento delle piante. I NP polveriosi sono stati pesati e miscelati uniformemente con 1 kg di terra in un sacchetto di plastica per la piantagione dopo l'inoculazione (sporeAFB 1 o A. flavus ). Ogni trattamento veniva eseguito separatamente e le mani venivano sanificate tra un trattamento e l'altro. Successivamente, furono inizialmente piantati quattro semi di mais in ogni vaso (9 cm di diametro superiore, 6,5 cm di diametro inferiore). Per mantenere tre piantine sane per ogni vaso, le piantine venivano potate una settimana dopo la loro emersione. In conformità con le raccomandazioni per una produzione ottimale di mais derivate dall'analisi del suolo, il suolo è stato fertilizzato. I vasi erano posizionati a spazi inter- e intra-file di 0,75 m × 0,3 m, per un totale di 216 vasi. Il terreno nei vasi veniva annaffiato al 60% della capacità del campo dopo la semina. Campioni di suolo e piante sono stati raccolti in tre fasi di sviluppo: V10 (sviluppo), R1 (fioritura) e R6 (maturità). I campioni venivano poi portati in laboratorio in una ghiaccio riempita di ghiaccio e mantenuti a -20 °C per ulteriori esami. Sacchetti di carta marrone venivano utilizzati per conservare e congelare in profondità i campioni rimanenti di piante per le concentrazioniAFB 1 e altri saggi. I campioni vegetali rimanenti per le concentrazioniAFB 1 e altre analisi sono stati conservati in sacchetti di carta marrone e congelati in profondità fino all'analisi.

Analisi delle aflatossine del mais
I componenti di sviluppo del mais (radice, stelo, foglia e chicco) in varie fasi di crescita venivano raccolti in sacchetti di plastica sterili, etichettati con cura e trasportati in laboratorio. Per mantenere l'integrità dei dati di crescita e garantire osservazioni indipendenti per ogni fase dello sviluppo, è stato implementato un protocollo di campionamento distruttivo. Per eliminare la contaminazione incrociata tra concentrazioni di nanoparticelle e tipi di inoculazione, strumenti di raccolta e guanti sono stati puliti con etanolo al 70% e risciacquati con acqua deionizzata tra ogni gruppo di trattamento. Utilizzando un mortaio e pestello, 10 g di materiale vegetale e 1 g di cloruro di sodio (NaCl) sono stati polverizzati per 10 minuti in 25 mL di metanolo all'80% e acqua distillata al 20%. Per il grano di mais e il nucleo di mais, 25 g di campione macinata e 2,5 g di NaCl sono stati miscelati con 100 mL di acqua distillata all'80% metanolo:20 ad alta velocità per 10 minuti. Successivamente, l'estratto omogeneizzato è stato filtrato attraverso un filtro in microfibra di vetro, seguito da un lavaggio con 20 mL di Tween-2 al 20% in soluzione salina tamponata con fosfato (PBS). Le aflatossine sono state estratte dalla colonna di affinità immunitaria dopo l'eluzione a una portata di una goccia al secondo, e il sovrantantante (citoplasma) è stato raccolto in una fiala ambrata. Successivamente,AFB 1 e altre aflatossine sono state misurate seguendo il metodo di cromatografialiquida 28 , che prevedeva la derivatizzazione delle aflatossine con una soluzione di o-ftaldialdeide e l'iniezione dei composti derivatizzati in un sistema di cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC). Il sistema HPLC era dotato di un rivelatore di fluorescenza Jasco FP-920 impostato su eccitazione a 362 nm e emissione di 425 nm. L'AFB1 era intrinsecamente strutturato fisiologicamente per essere rilevato a una lunghezza d'onda di eccitazione di 362 nm. Fu utilizzata una colonna Hichrom (4,6 mm × 150 mm) con particelle da 5 μm, e il reattore di derivatizzazione fu un programma KOBRA Cell a 100 μA. Le separazioni dei picchi cromatografici furono effettuate in una colonna Hichrom su cui era stata montata una precolonna di fase stazionaria simile. L'Inertsil ODS-3 e l'ODS-3 V venivano utilizzati rispettivamente come cartucce di guardia e analitica, mentre l'iniettore consisteva in un autocampionatore con valvola reodyne. La fase mobile era composta da acqua: metanolo (65:35, v/v), bromuro di potassio (119 mg) e 4 M di acido nitrico (350 μL) per litro, e veniva pompata a una portata di 1,0 mL/min in un programma isocratico. La rilevazione di aflatossine è stata considerata positiva per ogni picco a un tempo di ritenzione simile a ciascun standard e a un'altezza cinque volte superiore al rumore di base29.

I limiti di rilevamento (LOD), limiti di quantificazione (LOQ) e recupero percentuale (%) sono stati calcolati per confermare l'approccio analitico dell'HPLC, utilizzando rispettivamente le equazioni 1, 2 e 3. Il LOD è la concentrazione più bassa di aflatossina che può essere distinta in modo affidabile dal rumore di fondo, mentre il LOQ è la concentrazione più bassa di aflatossina che può essere misurata quantitativamente con una precisione e una precisioneaccettabili 30. AFB 1 e i suoi metaboliti sono stati recuperati aggiungendo 10 μL di standard totali di aflatossine (AFB1,AFB 2, AFG1 e AFG2) ai campioni di mais controllati negativi in triplice. I campioni sono stati poi estratti utilizzando l'HPLC utilizzando le procedure sopra menzionate.

LOD = X + 3s 1

LOQ = X + 10s 2

figure-protocol-13

Secondo cui: "X" è la concentrazione media dei valori di campioni in bianco fortificato, e "s" è la deviazione standard del campione.

Stima dell'esposizione AFB1
I livelli medi di aflatossina nella dieta del mais, l'assunzione giornaliera di mais e il peso corporeo medio (bambini, adulti, bovini da carne, mucche da latte e pulcini) sono stati utilizzati per calcolare l'apporto giornaliero stimato (EDI). L'EDI media per le aflatossine è stata calcolata secondo l'equazione 2 ed espressa in (ng/kg peso corporeo/giorno); per il calcolo dell'indice di rischio (HI), i valori EDI sono stati convertiti in ng/kg di peso corporeo/giorno (1 ppb/kg/giorno = 1.000 ng/kg peso corporeo/giorno) per corrispondere alle unità di TD503231.

figure-protocol-24

Valutazione del rischio e caratterizzazione
L'indice di pericolo (HI) è stato calcolato dividendo l'EDI per il TD50 e moltiplicando per un fattore di sicurezza pari a 50.000. La dose tossica mediana (TD) 50 è la dose necessaria (ng/kg/peso corporeo/giorno) per causare tumori nel 50% degli animali di prova che non avrebbero sviluppato tumori a dosezero 31,32.

Analisi dei dati
L'analisi della varianza è stata effettuata sui dati raccolti sulla crescita e sulla resa utilizzando la procedura RCBD in SAS 9.4 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA). Confronti multipli delle medie dei minimi quadrati sono stati effettuati utilizzando il test33 di Tukey per differenze onestamente significative (HSD).

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Risultati

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Concentrazione di aflatossine nei componenti della crescita
I risultati hanno mostrato che sono state rilevate concentrazioni di aflatossine nei componenti di crescita e nei chicchi di mais trattati con NP di CuO/ZnO sintetizzati in verde e che indicano la presenza di tutti i principali tipi di aflatossine (AFG2, AFG1, AFB2 e AFB1). Le curve di calibrazione utilizzate per calcolare le concen...

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Discussione

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Il successo di questo protocollo nella riduzione della traslocazione e dell'accumulo diAFB 1 nel mais dipende da diversi passaggi critici che garantiscono sia l'efficacia biologica sia l'affidabilitàanalitica 16,27. I risultati dimostrano che 125 mg/kg di NP ibridi CuO-ZnO sintesi verdi hanno ridotto significativamente le concentrazioni di AFB1 in entrambi i modelli sperimentali, sebbene tramite meccanismi p...

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Dichiarazioni

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Gli autori non hanno conflitti di interesse da dichiarare.

Ringraziamenti

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Questo lavoro è stato sostenuto da una borsa di studio per il dottorato della North-West University e da una borsa di studio per la facoltà di Scienze Naturali e Agricoltura.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Acetato di rame(II) [Cu(CO2CH3)2]Sigma-Aldrich Pty, St Louis, MO, USA10,53,753Solido cristallino blu-verde scuro (98% di purezza)
Filtro in microfibra di vetro  Sigma-Aldrich Pty, St Louis, MO, USA1703965Vetro borosilicato  
Sistema di cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC)Shimadzu20H2Per separazione e quantificazione degli analiti  
Etanolo di grado HPLCSigma-Aldrich Pty, St Louis, MO, USA34923Solvente incolore ad alta purezza ( ≥ 99 %)
Metanolo di grado HPLCMerck KGaA, Darmstadt, Germania322415Solvente incolore ad alta purezza ( ≥ 99 %)
Colonna di affinità immunitariaShimadzuKJ524Per la purificazione selettiva degli analiti target
Semi di mais del PAN 5R-590RNWKN/AChicchi piccoli e duri con coluore bianco
Soluzione salina tamponata con fosfato (PBS)Merck KGaA, Darmstadt, Germania3526580Una soluzione buffer isotonica 
Sacchetti di plasticaEco-Agro Enterprise (Pty) LtdN/APerforata
AFB1, AFB2, AFG1, AFG2 e AF purificati - in totale in situLaboratorio Analitico Trilogia, Inc (Vossbrink Drive, WA, USA)TAS-M12DA1-10Solido cristallino bianco a bianco sporco
Cloruro di sodio (NaCl)Sigma-Aldrich Pty, St Louis, MO, USAN/ASolido cristallino bianco
Acetato di zinco [Zn(CH3COO2)2H2O]Sostanze chimiche VWR2331 210 2Solido cristallino bianco (99% di purezza)

Riferimenti

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  1. Yilmaz, S., Bag, H. Aflatoxin B1: mechanism, oxidative stress and effects on animal health. J Anim Biol Vet. 2, 1-16 (2022).
  2. Awuchi, C. G., Ondari, E. N., Ogbonna, C. U., Upadhyay, A. K., Baran, K., et al. Mycotoxins affecting animals, foods, humans, and plants: Types, occurrence, toxicities, action mechanisms, prevention, and detoxification strategies—A revisit. Foods. 10 (6), 1279 (2021).
  3. Afzal, A., Syed, S., Ahmad, R., Zeeshan, M., Nabi, G. The menace of aflatoxin: understanding the effects of contamination by Aspergillus species on crops and human health and advancements in managing these toxic metabolites. Aspergillus and Aspergillosis-Advances in Genomics, Drug Development, Diagnosis and Treatment. , (2023).
  4. Cao, W., Yu, P., Yang, K., Cao, D. Aflatoxin B1: metabolism, toxicology, and its involvement in oxidative stress and cancer development. Toxicol Mech Methods. 32 (6), 395-419 (2022).
  5. Kortei, N. K., Annan, T., Kyei-Baffour, V., Essuman, E. K., Okyere, H., et al. Exposure and risk characterizations of ochratoxins A and aflatoxins through maize (Zea mays) consumed in different agro-ecological zones of Ghana. Sci Rep. 11 (1), 23339 (2021).
  6. Adetuniji, M., Atanda, O., Ezekiel, C., Dipeolu, A., Uzochukwu, S., et al. Distribution of mycotoxins and risk assessment of maize consumers in five agro-ecological zones of Nigeria. Eur Food Res Technol. 239 (2), 287-296 (2014).
  7. Li, C., Liu, X., Wu, J., Ji, X., Xu, Q. Research progress in toxicological effects and mechanism of aflatoxin B1 toxin. PeerJ. 10, e13850 (2022).
  8. Peles, F., Sipos, P., Győri, Z., Pfliegler, W. P., Giacometti, F., et al. Adverse effects, transformation and channeling of aflatoxins into food raw materials in livestock. Front Microbiol. 10, 2861 (2019).
  9. Sarwar, A., Khan, S. A. Implementation of best practices to ensure aflatoxin controlled chilli production from post harvesting to customer in developing country. J Educ Manag Soc Sci. 1 (1), 24-32 (2020).
  10. Hell, K., Mutegi, C., Fandohan, P. Aflatoxin control and prevention strategies in maize for Sub-Saharan Africa. Julius-Kühn-Archiv. 425, 534 (2010).
  11. Cheli, F., Pinotti, L., Novacco, M., Ottoboni, M., Tretola, M., et al. Mycotoxins in wheat and mitigation measures. Wheat improvement, management and utilization. 10, 67240 (2017).
  12. Adegoke, G. O., Letuma, P. Strategies for the prevention and reduction of mycotoxins in developing countries. Mycotoxin and food safety in developing countries. , 123-136 (2013).
  13. Kebede, H., Abbas, H. K., Fisher, D. K., Bellaloui, N. Relationship between aflatoxin contamination and physiological responses of corn plants under drought and heat stress. Toxins. 4 (11), 1385-1403 (2012).
  14. Mshanga, J. P., Makule, E. E., Ngure, F. M. Physical methods for reduction of aflatoxins exposure in groundnuts in some low-income countries: A review. Curr Res Nutr Food Sci. 11 (2), 504-518 (2023).
  15. Gamedze, N. P., Mthiyane, D. M., Mavengahama, S., Singh, M., Onwudiwe, D. C. Biosynthesis of ZnO nanoparticles using the aqueous extract of Mucuna pruriens: structural characterization, and the anticancer and antioxidant activities. Chem Afr. 7 (1), 219-228 (2024).
  16. Ngwenya, S. C., Sithole, N. J., Mthiyane, D. M., Jobe, M. C., Babalola, O. O., et al. Effects of green-synthesised copper oxide–zinc oxide hybrid nanoparticles on antifungal activity and phytotoxicity of aflatoxin B1 in maize (Zea mays L.) seed germination. Agronomy. 15 (2), 313 (2025).
  17. Peng, C., Pang, R., Li, J., Wang, E. Current advances on the single-atom nanozyme and its bioapplications. Adv Mater. 36 (10), 2211724 (2024).
  18. Panhwar, S., Buledi, J. A., Mal, D., Solangi, A. R., Balouch, A., et al. Importance and analytical perspective of green synthetic strategies of copper, zinc, and titanium oxide nanoparticles and their applications in pathogens and environmental remediation. Curr Anal Chem. 17 (8), 1169-1181 (2021).
  19. Gebre, S. H., Sendeku, M. G. New frontiers in the biosynthesis of metal oxide nanoparticles and their environmental applications: an overview. SN Appl Sci. 1 (8), 928 (2019).
  20. Alavi, M., Kennedy, J. F. Recent advances of fabricated and modified Ag, Cu, CuO and ZnO nanoparticles by herbal secondary metabolites, cellulose and pectin polymers for antimicrobial applications. Cellulose. 28, 3297-3310 (2021).
  21. Krumova, E., Benkova, D., Stoyancheva, G., Dishliyska, V., Miteva-Staleva, J., et al. Exploring the mechanism underlying the antifungal activity of chitosan-based ZnO, CuO, and SiO2 nanocomposites as nanopesticides against Fusarium solani and Alternaria solani. Int J Biol Macromol. 268, 131702 (2024).
  22. Kumar, J. A., Krithiga, T., Manigandan, S., Sathish, S., Renita, A. A., et al. A focus to green synthesis of metal/metal based oxide nanoparticles: Various mechanisms and applications towards ecological approach. J Clean Prod. 324, 129198 (2021).
  23. Chouhan, D., Choudhuri, C., Mathur, P. Implication of nanotechnology for the management of seed-borne pathogens in cereal crops. Food production, diversity, and safety under climate change. , 263-272 (2024).
  24. Vega-Fernández, L., Quesada-Grosso, R., Viñas, M., Irías-Mata, A., Montes de Oca-Vásquez, G., et al. Current applications and future perspectives of nanotechnology for the preservation and enhancement of grain and seed traits. Nanomaterials for environmental and agricultural sectors. , 191-220 (2023).
  25. Soil Classification Working Group. . Soil classification: a natural and anthropogenic system for South Africa. , (2018).
  26. Ngwenya, S., Sithole, N. J., Ramachela, K., Mthiyane, D. M., Mwanza, M., et al. Eco-friendly synthesis of ZnO, CuO, and ZnO/CuO nanoparticles using extract of spent Pleurotus ostreatus substrate, and their antioxidant and anticancer activities. Discov Nano. 20 (1), 35 (2025).
  27. Ngwenya, S. C., Sithole, N. J., Mthiyane, D. M., Mwanza, M., Onwudiwe, D. C., et al. Effects of AFB1 and Aspergillus flavus spores on root rhizospheric fungal population, seedling emergence, plant growth, and yield. Agronomy. 15 (3), 523 (2025).
  28. Ekwomadu, T. I., Dada, T. A., Akinola, S. A., Nleya, N., Mwanza, M. Analysis of selected mycotoxins in maize from north-west South Africa using high performance liquid chromatography (HPLC) and other analytical techniques. Separations. 8 (9), 143 (2021).
  29. Akinola, S. A., Ateba, C. N., Mwanza, M. Behaviour of Aspergillus parasiticus in aflatoxin production as influenced by storage parameters using response surface methodology approach. Int J Food Microbiol. 357, 109369 (2021).
  30. Hepsag, F., Golge, O., Kabak, B. Quantitation of aflatoxins in pistachios and groundnuts using HPLC-FLD method. Food Control. 38, 75-81 (2014).
  31. Kortei, N. K., Agyekum, A. A., Akuamoa, F., Baffour, V. K., Alidu, H. W. Risk assessment and exposure to levels of naturally occurring aflatoxins in some packaged cereals and cereal based foods consumed in Accra, Ghana. Toxicol Rep. 6, 34-41 (2019).
  32. de Matos, C. J., Schabo, D. C., do Nascimento, Y. M., Tavares, J. F., Lima, E. O., et al. Aflatoxin M1 in Brazilian goat milk and health risk assessment. J Environ Sci Health B. 56 (4), 415-422 (2021).
  33. Abdi, H., Williams, L. J. Tukey’s honestly significant difference (HSD) test. Encycl Res Des. 3 (1), 1-5 (2010).
  34. Siwela, A. H., Nziramasanga, N. Regulatory aspects of aflatoxin control in Zimbabwe—A review. J Appl Sci South Afr. 5, 141-147 (1999).
  35. Boni, S., Beed, F., Kimanya, M., Koyano, E., Mponda, O., et al. Aflatoxin contamination in Tanzania: quantifying the problem in maize and groundnuts from rural households. World Mycotoxin J. 14 (4), 553-564 (2021).
  36. Yard, E. E., Daniel, J. H., Lewis, L. S., Rybak, M. E., Paliakov, E. M., et al. Human aflatoxin exposure in Kenya, 2007: a cross-sectional study. Food Addit Contam A. 30 (7), 1322-1331 (2013).
  37. Chanda, R., Fincham, R., Venter, P. A review of the South African food control system: challenges of fragmentation. Food Control. 21 (6), 816-824 (2010).
  38. EFSA. . Outcome of a public consultation on the draft risk assessment of aflatoxins in food. , (2020).
  39. Albersheim, P., Darvill, A., Roberts, K., Sederoff, R., Staehelin, A. . Plant cell walls. , (2010).
  40. Banfalvi, G. . Biological membranes. , (2016).
  41. Tien, H. T., Ottova-Leitmannova, A. . Membrane biophysics: as viewed from experimental bilayer lipid membranes. , (2000).

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