Abstract Volatile organic compounds (VOCs) have demonstrated important plant growth-inducing activity, but their applications in horticulture are limited. In recent years, lipid-nanoparticles (Lipid-NPs) have been developed as an efficient carrier for the delivery system of lipophilic compounds. Nevertheless, the research associated with VOC application through Lipid-NPs has not been studied. The main objective was to evaluate the growth induction of Lactuca sativa and Solanum lycopersicum through the controlled release of VOCs from lipid-NPs. Solid lipid nanoparticle (SLN) and nanostructured lipid carriers (NLC) were developed for the release of three selected VOCs with previously known growth-inducing activity (2-nonanone, 2-undecanone, and 2-tridecanone). From 48 tested formulations, SLN-21 and NLC-8 showed the smallest diameters and high stability. Differential release of 2-nonanone and 2-undecanone was detected from SLN-21 and NLC-8, while the release of 2-tridecanone was high and constant from both lipid-NPs. Seeds bioassays demonstrated that no toxicity was triggered by VOCs released from lipid-NPs. An effective increase in root and foliar growth was achieved in L. sativa and S. lycopersicum with VOCs released from both lipid-NPs evaluated. Interestingly, all VOCs released from lipid-NPs significantly increased the development of lateral root in S. lycopersicum, and root hair density in both vegetables. Therefore, lipid-NPs are an effective and efficient tool for the release of VOCs to be applied as plant growth promoters in horticulture.

中文翻译：

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固体脂质纳米粒和纳米结构脂质载体释放的挥发性有机化合物诱导植物生长

摘要 挥发性有机化合物 (VOCs) 已显示出重要的植物生长诱导活性，但它们在园艺中的应用受到限制。近年来，脂质纳米颗粒 (Lipid-NPs) 已被开发为亲脂性化合物递送系统的有效载体。然而，与通过脂质纳米粒应用 VOC 相关的研究尚未得到研究。主要目的是通过脂质 NP 控制释放 VOC 来评估莴苣和茄属植物的生长诱导。开发了固体脂质纳米颗粒 (SLN) 和纳米结构脂质载体 (NLC)，用于释放三种选定的具有先前已知的生长诱导活性的 VOC（2-壬酮、2-十一酮和 2-十三酮）。从 48 种测试配方中，SLN-21 和 NLC-8 表现出最小的直径和高稳定性。从 SLN-21 和 NLC-8 检测到 2-壬酮和 2-十一烷酮的差异释放，而两种脂质 NP 的 2-十三酮释放量高且恒定。种子生物测定表明脂质 NP 释放的 VOC 不会引发毒性。在 L. sativa 和 S. lycopersicum 中实现了根和叶生长的有效增加，并且评估了两种脂质 NP 释放的 VOC。有趣的是，脂质纳米颗粒释放的所有 VOC 显着增加了番茄侧根的发育，以及两种蔬菜的根毛密度。因此，脂质纳米颗粒是释放挥发性有机化合物的有效工具，可用作园艺中的植物生长促进剂。从 SLN-21 和 NLC-8 检测到 2-壬酮和 2-十一烷酮的差异释放，而两种脂质 NP 的 2-十三酮释放量高且恒定。种子生物测定表明脂质 NP 释放的 VOC 不会引发毒性。在 L. sativa 和 S. lycopersicum 中实现了根和叶生长的有效增加，并且评估了两种脂质 NP 释放的 VOC。有趣的是，脂质纳米颗粒释放的所有 VOC 显着增加了番茄侧根的发育，以及两种蔬菜的根毛密度。因此，脂质纳米颗粒是释放挥发性有机化合物的有效工具，可用作园艺中的植物生长促进剂。从 SLN-21 和 NLC-8 检测到 2-壬酮和 2-十一烷酮的差异释放，而两种脂质 NP 的 2-十三酮释放量高且恒定。种子生物测定表明脂质 NP 释放的 VOC 不会引发毒性。在 L. sativa 和 S. lycopersicum 中实现了根和叶生长的有效增加，并且评估了两种脂质 NP 释放的 VOC。有趣的是，脂质纳米颗粒释放的所有 VOC 都显着增加了番茄侧根的发育，以及两种蔬菜的根毛密度。因此，脂质纳米颗粒是释放挥发性有机化合物的有效工具，可用作园艺中的植物生长促进剂。种子生物测定表明脂质 NP 释放的 VOC 不会引发毒性。在 L. sativa 和 S. lycopersicum 中实现了根和叶生长的有效增加，并且评估了两种脂质 NP 释放的 VOC。有趣的是，脂质纳米颗粒释放的所有 VOC 显着增加了番茄侧根的发育，以及两种蔬菜的根毛密度。因此，脂质纳米颗粒是释放挥发性有机化合物的有效工具，可用作园艺中的植物生长促进剂。种子生物测定表明脂质 NP 释放的 VOC 不会引发毒性。在 L. sativa 和 S. lycopersicum 中实现了根和叶生长的有效增加，并且评估了两种脂质 NP 释放的 VOC。有趣的是，脂质纳米颗粒释放的所有 VOC 显着增加了番茄侧根的发育，以及两种蔬菜的根毛密度。因此，脂质纳米颗粒是释放挥发性有机化合物的有效工具，可用作园艺中的植物生长促进剂。和两种蔬菜的根毛密度。因此，脂质纳米颗粒是释放挥发性有机化合物的有效工具，可用作园艺中的植物生长促进剂。和两种蔬菜的根毛密度。因此，脂质纳米颗粒是释放挥发性有机化合物的有效工具，可用作园艺中的植物生长促进剂。