Repositorio UFRO · Omeka S

Jet-Breaking Extrusion of Alginate-Chitosan Capsules for Encapsulation of Plant Growth-Promoting Extremophilic Fungi

Primer Autor	Arriagada-Escamilla, Cesar
Título	Jet-Breaking Extrusion of Alginate-Chitosan Capsules for Encapsulation of Plant Growth-Promoting Extremophilic Fungi
Editorial	MDPI
Revista	MICROORGANISMS
Lenguaje	en
Resumen	Drought and metal pollution severely impact plant growth. Root-associated extremophilic fungi can improve plant performance, and their encapsulation improves protection and effectiveness. This study optimized the encapsulation conditions for an extremophilic fungus with plant growth-promoting traits using alginate-chitosan capsules. An endophytic fungus was isolated from the roots of Neltuma chilensis from the Atacama Desert and identified via internal transcribed spacer (ITS) sequencing. Its plant growth-promoting traits, including exopolysaccharide, ammonium, siderophore, and indole acetic acid production and phosphorus solubilization, were evaluated. Freeze-dried Penicillium nalgiovense was encapsulated using jet-breaking extrusion, and capsule morphology and fungal survival were assessed via scanning electron microscope (SEM), confocal laser scanning microscopy (CLSM), and viability tests. Using Taguchi's design, optimal conditions for sphericity (0.914 +/- 0.002) and mean size (3.232 +/- 0.087 mm) were achieved with 1% chitosan, a 5 cm distance to the gelation bath, and a 40 Hz vibration frequency. CLSM analysis confirmed the presence of the chitosan outer layer, revealing the capsule's coating material encapsulating the fungus P. nalgiovense. The encapsulated fungus remained viable across disinfection times, demonstrating effective protection and gradual release. These findings emphasize the need for precise parameter control in fungal encapsulation, providing a basis for developing robust bioinoculants to support plant resilience in extreme environments.La sequía y la contaminación por metales afectan gravemente el crecimiento de las plantas. Los hongos extremófilos asociados a las raíces pueden mejorar el rendimiento de las plantas, y su encapsulación mejora la protección y la eficacia. Este estudio optimizó las condiciones de encapsulación de un hongo extremófilo con propiedades promotoras del crecimiento vegetal mediante cápsulas de alginato-quitosano. Se aisló un hongo endófito de las raíces de Neltuma chilensis del desierto de Atacama y se identificó mediante secuenciación del espaciador transcrito interno (ITS). Se evaluaron sus propiedades promotoras del crecimiento vegetal, incluyendo la producción de exopolisacáridos, amonio, sideróforos y ácido indolacético, así como la solubilización de fósforo. Se encapsuló Penicillium nalgiovense liofilizado mediante extrusión por ruptura de chorro, y se evaluó la morfología de la cápsula y la supervivencia del hongo mediante microscopía electrónica de barrido (MEB), microscopía confocal de barrido láser (MCBL) y pruebas de viabilidad. Utilizando el diseño de Taguchi, se lograron las condiciones óptimas para la esfericidad (0,914 ± 0,002) y el tamaño medio (3,232 ± 0,087 mm) con quitosano al 1 %, una distancia de 5 cm al baño de gelificación y una frecuencia de vibración de 40 Hz. El análisis CLSM confirmó la presencia de la capa externa de quitosano, revelando el material de recubrimiento de la cápsula que encapsula el hongo P. nalgiovense. El hongo encapsulado se mantuvo viable durante los diferentes tiempos de desinfección, lo que demuestra una protección eficaz y una liberación gradual. Estos hallazgos resaltan la necesidad de un control preciso de los parámetros en la encapsulación de hongos, proporcionando una base para el desarrollo de bioinoculantes robustos que favorezcan la resiliencia de las plantas en entornos extremos.
Tipo de Recurso	artículo original
Description	alginate chitosan capsules extremophilic root-associated fungi ionic gelation jet breaking extrusion
doi	10.3390/microorganisms13051123
Formato Recurso	pdf
Palabras Claves	BEADS ALGINATE/CHITOSAN POLYSACCHARIDES MICROCAPSULES STABILITY RELEASE
Ubicación del archivo	http://dx.doi.org/10.3390/microorganisms13051123
Materias	BEADS ALGINATE/CHITOSAN POLYSACCHARIDES MICROCAPSULES STABILITY RELEASE
Disciplinas de la OCDE	Biotecnología agrícola Micología Fitomejoramiento y protección vegetal
Versión del recurso (Recomendado-único)	versión publicada
Tipo de ruta	dorada verde
Access Rights	acceso abierto
Derechos de acceso	acceso abierto
Id de Web of Science	WOS:001496509200001
Título de la cita (Recomendado-único)	Jet-Breaking Extrusion of Alginate-Chitosan Capsules for Encapsulation of Plant Growth-Promoting Extremophilic Fungi
Identificador del recurso (Mandatado-único)	artículo original
Editorial	MDPI
Revista/Libro	MICROORGANISMS
Categoría WOS	Microbiology
Idioma	en
License	CC BY 4.0
Condición de la licencia (Recomendado-repetible)	CC BY 4.0
Entidad financiadora	Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID) through the Fondo Nacional de Desarrollo Cientifico y Tecnologico (FONDECYT)
Referencia del Financiador (Mandatado si es aplicable-repetible)	Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID) through the Fondo Nacional de Desarrollo Cientifico y Tecnologico (FONDECYT) [1251789]
Formato	pdf