Exposição de crómio em alface : acumulação e efeitos na fisiologia e genotoxicidade

Mestrado em Toxicologia e EcotoxicologiaO crómio geralmente ocorre no meio ambiente nas suas 2 valências mais estáveis Cr(III) e Cr(VI). A contaminação dos solos com estas valências precisa ser melhor compreendida quanto aos seus efeitos nos vegetais (fisiologia e genoma). Este trabalho utilizou três variedades de plantas de alface cultivadas em meio sólido expostas a 20 50 100 150 200 e 300 mgCrL-1. Após 30 dias de exposição e 4 doses de solução com Cr, as plantas foram analisadas nos comprimentos, conteúdos hídricos, conteúdo em matéria orgânica, elementos inorgânicos, isoformas paramagnéticas de Cr e diferenças de ploidia percentagem G0/G1:G2 e conteúdo em ADN. Os resultados comprovaram que a variedade Povoa foi a mais susceptível e a Teide mais resistente aos efeitos fitotoxicos do Cr. A valência Cr(VI), como era de esperado, mostrou maior potencial tóxico, na generalidade dos parâmetros analisados, teve maior acumulação tanto na porção aérea como na raiz, interferiu com P, K e Zn em suas maiores concentrações; já as plantas expostas a Cr (III) mostraram interferência apenas nas quantidades de P. A análise preliminar por ressonância paramagnética (EPR) evidenciou que o Cr(VI), ao ser absorvido pela raiz, é oxidado para a uma forma paramagnética, provavelmente Cr(III). Contrariamente o sinal paramagnético de material exposto a Cr(III) era não detectável. As amostras de alface não demonstraram diferenças de ploidia, no entanto foram encontradas diferenças nas percentagens de G2 nas plantas submetidas a 300 mgCr(VI) L-1 mas não nas plantas expostas a Cr(III) o que revela alterações de ciclo celular sob efeito desta valência de metal. O conteúdo em ADN mostrou diferenças para as folhas da variedade Povoa Cr(VI) e nas raizes da variedade Teide e Twistil. Este trabalho confirma o maior efeito tóxico do Cr(VI) face ao Cr(III), a resposta heterogenénea entre as variedades de alface. Estes resultados abrem perspectivas a desenvolver muitos outros estudos, sobretudo ao nível do EPR , ao nível dos efeitos de ciclo celular, fotossíntese e stress oxidativo. ABSTRACT: Chromium occurs in environment mainly in the 2 most stable valence states Cr(III) and Cr(VI). The increasing soil contamination with these Cr states claims for a better understanding of their effects in plants (from physiology to genomics). This work used three varieties of cultivated plants of lettuce on solid medium exposed to (20 50 100 150 200 and 300 mgCr L-1, either Cr(III) or Cr(VI)). Thirty days after exposure, the plants were analyzed in the lengths, water contents, inorganic elements, content in organic matter, paramagnetic Cr signal, and differences of ploidy and percentage G0/G1: G2 and content in DNA. Results show that the variety Povoa was the most sensitive, and the Teide was the most resistant one. The form Cr(VI), as expected, showed higher toxicity, in the general parameters analysed. It also had higher accumulation in roots than Cr(III), and roots in general accumulated mor Cr than shoots. Cr(VI) affected P, K e Zn accumulation, mostly in roots. Plants exposed to Cr(III) showed interference only with P accumulation. The preliminary analysis of paramagnetic Cr signal by electronic paramagnetic resonance (EPR) showed that Cr(VI), being absorbed by roots, accumulated large amounts of paramagnetic form, probably, Cr(III). On other hand material exposed to Cr(III) showed no detectable levels of paramagnetic signal. The samples of lettuce did not show differences in ploidy level, showing no genotoxicity effects of Cr at this level. However, differences were found with respect to G2 percentage in plants exposed to 300 mg Cr(VI) L-1 but not in plants exposed to Cr(III), showing that the Cr(VI) form induces changes in the cell cycle. The content of DNA, in these preliminary studies showed that leaves of Povoa exposed to Cr(VI) and roots Teide e Twistil. This work supports different behaviour of lettuce varieties. It also confirms the higher toxicity of Cr(VI) than Cr(III). The results open perspectives to other studies mostly at the level of EPR, cell cycle, photosynthesis and oxidative stress