UST UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS

FITORREMEDIACIÓN

FITORREMEDIACIÓN

Es el uso de especies vegetales para reducir, remover o inmovilizar contaminantes (orgánicos o inorgánicos) en el suelo, sedimentos y aguas contaminadas. Mediante absorción directa por sus raíces. Por acción combinada con microorganismos asociados. Mecanismo 1. Rizofiltración: Acumulación en rizósfera Contaminante orgánico e inorgánico 2. Fitoestabilización: Acomplejamiento Contaminante inorgánico 3. Fitoextracción: Hiperacumulación Contaminante inorgánico 4. Fitovolatilización: Volatilización por estomas Contaminante orgánico e inorgánico 5. Fitodegradación: Conversión a formas no tóxicas Contaminante orgánico

Ventajas: 1. Bajo costo Pb descontaminación 150-350 U$/ton… FR: 20-80 U$/ton 2. Tratamiento in-situ 3. Aplicable a grandes superficies 4. A veces con mayor velocidad de degradación Desventajas: 1. Fitotoxicidad 2. Profundidad de trabajo (penetración de raíces) 3. Biodisponibilidad de contaminante 4. Contaminación de cadenas alimenticias

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Absorción de Metales requiere: 1. Solubilización del metal en la matriz del suelo acidificación de la rizosfera secreción de ligandos quelantes 2. Entrada vía apoplasto o simplasto hasta el xilema. 3. Transporte a células de la hoja. Thlaspi caerulescens: Zn epidermis Arabidopsis halleri : Zn mesófilo 4. Detoxificación o quelación 5. Sequestración (PC , vacuola o plastidio) o Volatilización

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Principales moléculas que unen metales en plantas. Cisteína Selenocisteína Histidina Glutation Fitoquelatinas Metalotioneinas Citrato Malato

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Planta ideal especie de rápido crecimiento desarrolle una gran cantidad de biomasa fácil cultivo varios ciclos al año

> 10.000 ug/g MS de Zn y Mn > 1.000 ug/g MS de Ni, Cu, Co, Pb > 100 ug/g MS de Cd

~ 45 Familias ~ 400 sp

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Thlaspi montanum var. montanum

Tolerancia- Acumulación de solutos Tolerancia niveles de compuestos antioxidantes: GSH, Cisteína, O-acetil L serina

Thlaspi goesingense constitutiva expresión de Serin acetil transferasa (SAT) y glutatión reductasa Altos niveles de GSH Baja peroxidación de lípidos

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En Arabidopsis una sobreexpresión de SAT mitocondrial confiere Tolerancia a Ni y otros metales pesados pero no los hiperacumula ni en raíz ni en brote.

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Acido salicílico regula acumulación de glutatión, induciendo activación de SAT y GR en Arabidopsis. NPR1 proteína inducida por SA que gatilla transcripción de genes PR.

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Nicotianamina, un quelante de metal, es sintetizado por la trimerización de la S-adenosylmetionina catalizado por nicotianamina sintasa. Sobreexpresión de NAS confiere tolerancia a metales pesados en Arabidopsis.

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Pteris vittata

Acumula 27.000 mg/kg

Vía detoxificación Arsenato a arsenito por arsenato reductasa o GSH o ácido ascórbico. Arsenito tiol Sequestración fitoquelatinas en vacuola

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Ars: arsenato reductasa de E. coli

Hiperacumulación

Está dada por la capacidad de la planta de absorber los metales y compartamentalizarlos dentro de la célula o dejarla afuera.

Thlaspi goesingense Thlaspi arvense

Hiperacumulación

500 ppm Hg(II) por 7 días

0 ppm 0,2 ppm

1 ppm 2 ppm

FITOVOLATILIZACIÓN