dissertação
Retenção de metais pesados em tecidos de fungos micorrízicos arbusculares in vitro
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
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Resumo
A contaminação do solo por metais pode interferir no funcionamento normal das plantas e da biota do solo. A revegetação de áreas contaminadas é um processo difícil e, por isso, uma atenção especial vem sendo dada aos microrganismos do solo, que podem favorecer a fitorremediação nestes ambientes, destacando-se os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs). Tem sido sugerido que a imobilização dos metais no micélio constitui o provável mecanismo de proteção das micorrizas às plantas, mas os mecanismos envolvidos ainda não são bem conhecidos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de retenção de metais pesados em tecidos de FMAs crescidos in vitro. Tecido micelial de Glomus clarum e Glomus FDS1 foi obtido por meio do cultivo de raízes transformadas por Agrobacterium rizogenes, enquanto Gigaspora gigantea foi obtido por meio da inoculação deste em plântulas de batata-doce in vitro. Para a realização dos ensaios de retenção, foram utilizadas soluções contendo Cu, Zn, Cd e Pb, na concentração de 15 µmol L-1, aplicados isoladamente ou em mistura, sendo os FMAs expostos por um período de 1, 3, 5, 15, 30, 45 e 120 minutos. Foi observado que a retenção de metais pesados em tecidos de FMAs é um processo rápido, sendo mais intensa nos 20 minutos iniciais de exposição. A velocidade de retenção de Cu para G. clarum foi elevada, atingindo valores da ordem de 595,7 µg de Cu g-1 tecido fúngico/minuto, enquanto, para Zn, esta foi de 138 µg de Zn g-1 tecido fúngico/minuto para G. gigantea. Independentemente dos isolados fúngicos testados, a velocidade de retenção decresce na seguinte ordem: Cu>Zn>>Cd>Pb. Dentre os isolados de FMAs testados, G. clarum apresentou maior capacidade máxima de retenção para Cu, Cd e Pb, atingindo valores da ordem de 3.259, 69 e 39 µg g-1 tecido fúngico, respectivamente, enquanto para Zn foi G. gigantea, com capacidade máxima de retenção de 729 µg de Zn g-1 tecido fúngico. Quando os metais foram aplicados simultaneamente em solução, verificou-se que a capacidade de retenção atingiu valores de menor magnitude, tendo, para G. clarum e G. gigantea, a retenção de Cu sido de 295 e 212 µg de Cu g-1 tecido fúngico, enquanto que, para Zn, foi de 113 e 210 µg de Zn g-1 tecido fúngico, respectivamente. Os resultados evidenciam a elevada capacidade de retenção de Cu e Zn pelos tecidos fúngicos de G. clarum e G. gigantea, sendo estes isolados promissores para futuros estudos em programas de fitorremediação.
Soil contamination by metals can interfere with normal plant functioning as well as with soil biota. Revegetation of contaminated areas is usually a difficult task. As a result, a special interest has been directed towards the study of soil microorganisms that might favor phytoremediation in such contaminated soils, e.g., arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). Metal immobilization in the mycelium has been suggested as the most probable protecting mechanism of mycorrhizae to plants, even though details on such protection mechanism are yet not well known. The purpose of this work was to evaluate the metal retention capacity of AMF tissues grown in vitro. Glomus clarum and Glomus FDS1 fungal tissues were obtained via roots culture transformed by Agrobacterium rizogenes while Gigaspora gigantea was collected after its in vitro inoculation in sweet potato plantlets. Retention tests were performed with 15 µmol L-1 solutions of Cu, Zn, Cd, and Pb applied either as a mono or multielementary system during different AMF exposure periods: 1, 3, 5, 15, 30, 45 and 120 minutes. Results revealed that metal retention by AMF fungal tissue is a fast process, with most of the retention occurring within the first 20 minutes of exposure. The retention rate of Cu for G. clarum was high, reaching 595.7 µg of Cu g-1 fungal tissue/minute. Zinc was retained at a rate of 138 µg of Zn g-1 fungal tissue/minute by G. gigantea. Regardless of the tested fungal isolates, the retention rate decreased in the following order: Cu>Zn>>Cd>Pb. G. clarum presented the highest retention capacity of Cu (3,259 µg g-1), Cd (69 µg g-1), and Pb (39 µg g-1) among all tested AMF. For Zn the maximum retention capacity was observed in G. gigantea (729 µg of Zn g-1 fungal tissue). Metal retention decreased in multielementary systems when compared with monoelementary ones, reaching 295 µg of Cu g-1 fungal tissue and 113 µg of Zn g-1 fungal tissue for G. clarum and 212 µg of Cu g-1 fungal tissue and 210 µg of Zn g-1 fungal tissue for G. gigantea. The high retention capacity of Cu and Zn by fungal tissues of G. clarum and G.gigantea suggests a promising use of those isolates in phytoremediation programs.
Soil contamination by metals can interfere with normal plant functioning as well as with soil biota. Revegetation of contaminated areas is usually a difficult task. As a result, a special interest has been directed towards the study of soil microorganisms that might favor phytoremediation in such contaminated soils, e.g., arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). Metal immobilization in the mycelium has been suggested as the most probable protecting mechanism of mycorrhizae to plants, even though details on such protection mechanism are yet not well known. The purpose of this work was to evaluate the metal retention capacity of AMF tissues grown in vitro. Glomus clarum and Glomus FDS1 fungal tissues were obtained via roots culture transformed by Agrobacterium rizogenes while Gigaspora gigantea was collected after its in vitro inoculation in sweet potato plantlets. Retention tests were performed with 15 µmol L-1 solutions of Cu, Zn, Cd, and Pb applied either as a mono or multielementary system during different AMF exposure periods: 1, 3, 5, 15, 30, 45 and 120 minutes. Results revealed that metal retention by AMF fungal tissue is a fast process, with most of the retention occurring within the first 20 minutes of exposure. The retention rate of Cu for G. clarum was high, reaching 595.7 µg of Cu g-1 fungal tissue/minute. Zinc was retained at a rate of 138 µg of Zn g-1 fungal tissue/minute by G. gigantea. Regardless of the tested fungal isolates, the retention rate decreased in the following order: Cu>Zn>>Cd>Pb. G. clarum presented the highest retention capacity of Cu (3,259 µg g-1), Cd (69 µg g-1), and Pb (39 µg g-1) among all tested AMF. For Zn the maximum retention capacity was observed in G. gigantea (729 µg of Zn g-1 fungal tissue). Metal retention decreased in multielementary systems when compared with monoelementary ones, reaching 295 µg of Cu g-1 fungal tissue and 113 µg of Zn g-1 fungal tissue for G. clarum and 212 µg of Cu g-1 fungal tissue and 210 µg of Zn g-1 fungal tissue for G. gigantea. The high retention capacity of Cu and Zn by fungal tissues of G. clarum and G.gigantea suggests a promising use of those isolates in phytoremediation programs.
Abstract
Descrição
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Agência de desenvolvimento
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Objetivo
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Impacto da pesquisa
Resumen
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Citação
CABRAL, L. Retenção de metais pesados em tecidos de fungos micorrízicos arbusculares in vitro. 2008. 33 p. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2008.