Metabolismo respiratorio em plantas de Salvinia minima expuestas a cromo

PRADO, CAROLINA; RODRÍGUEZ MONTELONGO, LUISA; PRADO, FERNANDO; HILAL, MIRNA

Tucuman

Jornada; VIII Jornadas de Comunicaciones. Facultad de Ciencias Naturales e IML; 2007

Facultad de Ciencias Naturales e IML

La contaminación por metales pesados constituye en la actualidad una de las problemáticas medioambientales más preocupantes en todo el mundo. Dentro de dichos metales, el cromo es uno de los más importantes debido a su amplio uso industrial (curtiembre y teñido de cueros, aleaciones, pinturas, cementos, pigmento para impresoras y cromado, entre otros). Durante muchos años el cromo se ha venido acumulando en el agua y en el suelo como resultado de un vertido incontrolado, acompañado muchas veces de un inadecuado almacenamiento. La remoción y eliminación de los metales pesados de los suelos y/o cursos de agua mediante el uso de tecnologías convencionales no han dado resultados totalmente satisfactorios además de tener un elevado costo. Por ello, resulta importante la búsqueda de procedimientos alternativos, como el uso de plantas resistentes a los metales pesados, para la restauración de los ambientes contaminados. Este proceso actualmente aplicado en distintos países se conoce con el nombre de Fitorremediación. La fitorremediación requiere que los vegetales a utilizar combinen una gran capacidad de absorción y tolerancia a los metales a eliminar, con un rápido crecimiento vegetativo; debiendo tener además una alta adaptabilidad a las condiciones medioambientales existentes en las zonas a restaurar. Salvinia es un género de helechos acuáticos flotantes que se encuentra ampliamente distribuido en las regiones tropicales y subtropicales de todo el mundo. La mayoría de las especies del género han sido clasificadas como “malezas” debido a su rápido crecimiento y algunas de ellas han sido clasificadas como potenciales agentes fitorremediadores. El empleo de una planta como fitorremediador requiere conocer previamente las respuestas metabólicas de la misma frente a los metales pesados. Entre tales respuestas, las referidas al metabolismo respiratorio resultan de suma importancia, debido a que el mismo está involucrado en la producción de energía/calor e intermediaros metabólicos para diversos procesos. El consumo total de oxígeno por las plantas corresponde al utilizado por la cadena respiratoria mitocondrial más el consumido por otros procesos metabólicos (consumo residual). A su vez, la utilización de oxígeno por la cadena respiratoria involucra dos vías: la de los citocromos y la de la oxidasa alternativa (AOX), esta última ha sido asociada a la producción de calor y a distintos tipos de estrés. Considerando que aún no se ha dilucidado totalmente la participación de las distintas vías respiratorias en las plantas sometidas a cromo, se fijó como objetivo del presente trabajo evaluar el metabolismo respiratorio en distintos órganos de plantas de Salvinia minima sometidas a cromo. Las plantas fueron expuestas a 0 y 20 ppm de K2Cr2O7 durante 120 h. Para evaluar la actividad respiratoria de las distintas vías se colectaron hojas flotantes maduras y lacinias (hojas sumergidas). El consumo de oxígeno (total, por la vía de los citocromos, de la AOX y residual) se midió polarográficamente con un electrodo Clark, registrando su evolución en un oxígrafo de registro continuo (Gilson, USA). Se trabajó a una temperatura de 28ºC y se utilizó cianuro de potasio y ácido salicilhidroxámico (SHAM) como inhibidores de las vías de los citocromos y de la AOX, respectivamente. Los resultados obtenidos mostraron que el consumo de oxígeno total fue menor en lacinias (60%) que en hojas. En tanto que, el análisis diferencial de consumo reveló que en las hojas de salvinia sometidas a cromo la respiración mitocondrial disminuyó, respecto al control, en ambas vías: 20% en la de los citocromos y 40% en la AOX. Además se observó un cierto consumo de oxigeno residual correspondiente a la actividad de otras vías metabólicas. Respecto a las lacinias el consumo de oxígeno por la vía de lo citocromos no varió significativamente entre las plantas control y tratadas. Sin embargo, en las plantas expuestas al cromo se observó una disminución significativa en el consumo de oxígeno por la vía de la AOX y un incremento en el consumo de oxígeno residual. El análisis de los resultados permite establecer que el metabolismo respiratorio de hojas y lacinias es diferente tanto en ausencia como en presencia de cromo. Asimismo, el cromo produce una disminución de la respiración por la AOX y un aumento en la respiración residual; lo que indicaría que la célula para contrarrestar la toxicidad del metal recurre a la intensificación y/o activación de otras vías metabólicas.