Tolerancia y capacidad de remoción de Cr(VI) y Pb(II) en cultivos de células en suspensión de Prosopis laevigata Público Deposited

Estudios en cultivos in vitro indican que Prosopis laevigata (Humb & Bonpl. Ex Willd) M. C. Johnst. puede ser considerada como una especie potencialmente hiperacumuladora de cromo (Cr) y plomo (Pb). En este trabajo se presenta un protocolo para el establecimiento de un cultivo de células en suspensión de P. laevigata, con el objetivo de evaluar el efecto del Cr(VI) y Pb(II) sobre el crecimiento, y su acumulación en los cultivos celulares, así como, la competencia del Cr(VI) y Pb(II) por los transportadores de Mn(II) y Zn(II), respectivamente. Los callos fueron inducidos a partir de cotiledones de 15 días de edad cultivados en medio Murashige y Skoog adicionado con 1.5 mg L-1 de ácido 2,4-diclorofenoxiacetico (2,4-D) y 1.0 mg L-1 de cinetina (KIN). La cinética de crecimiento, de las células en suspensión cultivadas en ausencia de metales pesados (MP), presentaron una velocidad específica de crecimiento (µ) de 0.0491d-1y tiempo de duplicación (td) de 14.1 d, con una viabilidad del 80%. Mientras que los cultivos en suspensión suplementados con 1.0 mM de Cr(VI) o Pb(II) mostraron una  y td de 0.0633 d-1 , 10.94 d para el Cr(VI), y 0.0620 d -1 , 11.17 d para el Pb(II), respectivamente. Para evaluar el crecimiento celular y la acumulación de MP se realizaron bioensayos usando concentraciones desde 0.0 a 3.0 mM de Cr(VI) o Pb(II). Las células cultivadas con 1.0 mM de Cr(VI) mostraron un crecimiento relativo (CR) significativamente mayor (122%) que el control (100%); en contraste, las células cultivadas con 2.0 y 3.0 mM de Cr(VI) tuvieron menor CR (81% y 58%, respectivamente) comparado con el control. Por otra parte, las células cultivadas con 1.0 mM de Pb(II) no presentaron diferencias significativas en el CR con respecto al control, mientras que en los tratamientos con 2.0 y 3.0 mM de Pb(II), el CR (81% y 70%, respectivamente) fue significativamente menor que el control (100%).

Con relación a la acumulación de MP en las células en suspensión de P. laevigata, se observó una mayor acumulación de Pb (14,086-30,079 mg Pb Kg-1 peso seco (PS)) que Cr (2379-7194 mg Kg-1 PS). Además, se observó que al incrementar la concentración de ambos metales en el medio de cultivo, también se incrementó la acumulación de Cr o Pb en la biomasa. Para determinar la competencia del Cr(VI) por los transportadores de Mn(II) se realizó un bioensayo con Cr(VI)/Mn(II) (0.0, 0.5 y 1.0 mM), en los cuales, se observó que las células presentaron un crecimiento relativo del 83-98% en todas las concentraciones y combinaciones de Cr(VI) y Mn(II). Cuando el Cr(VI) fue adicionado al medio con o sin Mn(II), las células mostraron mayor eficiencia de acumulación para el metal no esencial (Cr) sobre el metal esencial (Mn). Para determinar la competencia del Pb(II) por los transportadores de Zn(II) se realizó un bioensayo con Pb(II)/Zn(II) (0.0, 0.5 y 1.0 mM), en donde se observó que las células presentaron un crecimiento relativo del 63-98% en todas las concentraciones y combinaciones de Pb(II) y Zn(II). Además, cuando el Pb(II) fue adicionado al medio con o sin Zn(II), las células mostraron mayor eficiencia de acumulación para el metal no esencial (Pb) sobre el metal esencial (Zn) (valores del factor de bioconcentración (FBC) para Pb  valores de FBC para zinc; 2-33 veces). Las imágenes de las células observadas con microscopía electrónica de barrido evidenciaron la acumulación del Cr y Pb en la pared celular. Estos resultados proporcionan información sobre los mecanismos de tolerancia y acumulación de Cr y Pb que se llevan a cabo en P. laevigata.

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  • 2014
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Última modificación: 09/27/2022
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