Antioxidative responses of water hyacinth under cadmium stress

As plantas de aguapé foram cultivadas em por oito dias em água contendo 0,05 e 0,50 mM de CdCl2. A relação entre a toxicidade do cádmio (Cd) e as reações oxidativas foram estudadas, bem como os efeitos do metal no metabolismo de nitrogênio. A atividade da superóxido dismutase foi alterada pelo metal, com o desaparecimento de isoformas após oito dias de tratamento, A atividade da catalase em folhas aumentou durantes os dois primeiros dias tratamento a após este período foi registrado queda na atividade da enzima, em raízes a atividade foi detectada somente em plantas expostas ao metal por um dia e apresentou um aumento. A glutationa redutase de modo geral apresentou uma queda na atividade durante os tratamentos. A atividade da glutationa S-transferase aumentou com um e quatro dias de tratamento e mostrou diminuição em plantas coletadas com dois e oito dias. Foram encontrados indícios de maior peroxidação lipídica em plantas submetidas a maior dose do metal por quatro dias. Com relação ao metabolismo de nitrogênio as plantas apresentaram uma atividade da enzima nitrato redutase mais elevada em folhas após oito dias de exposição. A quantidade de nitrato foi encontrada nas folhas foi menor que a encontrada em raiz exceto em plantas submetidas à dose maior do metal por oito dias. A concentração de aminoácidos solúveis foi maior nas folhas com destaque para as folhas das plantas expostas por oito dias a maior concentração de Cd. O metal pesado provocou queda nos níveis de clorofila das plantas, acentuada após oito dias de exposição. O mesmo foi notado para o acúmulo de biomassa, plantas submetidas a menor dose de Cd tiveram menor crescimento enquanto plantas expostas a maior dose praticamente não cresceram ou tiveram perdas de matéria fresca. O percentual de nitrogênio foi maior em folhas com valores variando em torno de 4% enquanto em raízes o percentual de nitrogênio se manteve em torno de 2%. De acordo com os dados podemos concluir que o Cd induziu fitotoxicidade em plantas de aguapé, interferindo em vários processos metabólicos.Plants of hyancinth were treated during 8 days in water containing 0,05 and 0,50 mM of CdCl2 under natural light in a glasshouse maintained at 25-32°C with a 16 h photoperiod. The effect of cadmium on oxidative enzymes and nitrogen metabolism was studied. After 8 days an alteration on SOD activity was observed when the pattern of bands was analyzed by electrophoresis. The activity of catalase in the leaves increased after 2 days of exposition to the metal followed by a decreasing after this period, whereas in the roots the activity was detected only in the first day being higher in the plants exposed to the metal when compared to the control. The activity of glutathione reductase decreased during the experiment, whereas the activity of glutathione S-transferase increased in the 1st and 4th days and decreased in the 2nd and 8th days. The results suggest a lipidic peroxidation in the plants exposed during four days to the highest metal concentration. When the nitrogen metabolism was concerned, the activity of nitrate reductase was shown to be changed as an effect of the metal toxicity, being predominant in the leaves in the beginning of the experiment, but in the 8th day the roots appeared to take over this function. The highest concentration of nitrate was observed in the roots, except for the plants exposed to the highest metal concentration, whereas the highest soluble amino acids concentration was observed in the leaves. Also the effect of the metal was observed on the chlorophyll content and the biomass accumulation. The highest nitrogen content was observed in the leaves showing an average of 4%, whilst the roots showed an average of 2%. According to our results the Cd inducing phytotoxicity on water hyacinth plants interfering in several physiologic processes