Mecanismos de tolerância e alterações metabólicas em plantas de linhaça dourada (Linum usitatissimum L.) expostas e co-expostas a arsênio e selênio

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Giselle Vaz de Sousa
• Orientador(a): Letícia Malta Costa
• Banca de defesa: Bruno Lemos Batista, Leandro José dos Santos, Adriana Nori de Macedo, Clésia Cristina Nascentes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
• Departamento: ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Toxicidade; Arsênio; Selênio; Fitoquelatinas; Espectrometria de massas; Toxicity; Arsenic; Selenium; Phytochelatins; Mass spectrometry
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/35325

Esse trabalho teve como objetivo investigar as interações antagônicas e sinérgicas entre As e Se em plantas de linhaça dourada (Linum usitatissimum L.), buscando entender como o Se altera os mecanismos de tolerância e o metabolismo da planta na presença do As. A absorção, toxicidade, translocação e a distribuição de nutrientes essenciais (Fe, Mn e Zn) nas plantas foram avaliados em experimentos de exposição ao AsV, SeIV e SeVI e co-exposição ao AsV + SeIV. Para isso, as plantas foram cultivadas em solução de Hoagland 10% v v-1 suplementada com AsV, SeIV, SeVI ou AsV + SeIV em diferentes concentrações. As quantificações de As e Se foram realizadas por espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS). As alterações provocas pelo Se nos mecanismos de tolerância e no metabolismo da planta quando co-exposto ao As também foram investigadas utilizando duas técnicas de espectrometria de massas com ionização ambiente PS-MS (paper spray mass spectrometry) e DESI-MSI (desorption electrospray ionization mass spectrometry imaging). A identificação de compostos tiólicos (fitoquelatinas e seus metabólitos) e de compostos inorgânicos e orgânicos de As e Se em extratos de raízes de plantas co-expostas foram feitas por PS-MS. Alterações metabólicas provocadas em folhas de plantas expostas a AsV, SeIV e co-expostas a AsV + SeIV foram verificadas por imagens químicas obtidas por DESI-MSI. Os experimentos de exposição e co-exposição demonstraram que o SeVI é a espécie mais tóxica e com maior translocação. O SeIV na concentração de 5 µmol L-1 foi capaz de reduzir o acúmulo de As e a co-exposição alterou a absorção de Fe, Mn e Zn. A identificação de fitoquelatinas (PCs), que são compostos tiólicos responsáveis por complexar metais e metaloides em plantas e diminuir sua toxicidade, foi realizada por PS-MS. Nos extratos de raízes de plantas co-expostas foram identificados glutationa (GSH), reduzido-PC2, reduzido-PC3, SeII-PC2 e AsIII-PC3. Compostos inorgânicos (AsV e AsIII) e orgânicos (ácido dimetilarsínico – DMA e ácido monometilarsônico - MMA) de As também foram identificados por PS-MS. Nas folhas foi possível verificar quatro perfis de alterações metabólicas que ocorreram em função das diferentes concentrações de exposição e co-exposição. O SeIV diminui a toxicidade do AsV apesar da absorção e translocação de As terem aumentado. Não foi possível associar a diminuição da toxicidade do AsV na presença de SeIV com a formação de PCs. As alterações metabólicas mais evidentes observadas nas folhas das plantas indicam a formação de metabólitos relacionados ao estresse abiótico.