Evaluation and toxicity of iron and manganese in lettuce (Lactuca sativa L.): bioaccumulation and oxidative damage

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Kelechi, Blessing Jumoke
Orientador(a): Oliveira, Juraci Alves de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Área do conhecimento CNPq:
Ecofisiologia Vegetal
Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/31823
https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.192
Resumo: O desastre da barragem de Fundão, em Mariana, MG, lançou no meio ambiente toneladas de rejeitos de minério de ferro, elevando os níveis de ferro e manganês na área da mineração. Assim, é imperativo entender como esses elementos metálicos poluentes podem se acumular na alface e, também, os danos oxidativos que esse poluente pode causar à planta de alface. Portanto, investigamos a bioacumulação, os sintomas de toxicidade e os danos oxidativos desses elementos em alface. Os espécimes foram submetidos a quatro tratamentos: controle (somente solução nutritiva); Fe (5 mM Fe-EDTA); Mn (4 mM MnCl 2 ); Fe + Mn, que foram avaliados no 2º dia de exposição aos tratamentos. Análises fisiológicas e bioquímicas relacionadas foram realizadas. Os resultados mostraram que as plantas de alface não podem sofrer estresse dos metais Fe e Mn sem apresentar sintomas de toxicidade. A toxicidade exibida pelas plantas tratadas com Fe fosse mais severa do que a planta tratada com Mn. Além disso, o acúmulo dos elementos na planta não foi alterado pela sua associação, têm efeitos cumulativos na planta e não são competitivos no processo de absorção. A translocação de Fe das raízes para as folhas foi alta, enquanto a translocação de Mn para as folhas foi baixa. Além disso, uma atividade notável das enzimas antioxidantes foi observada em todos os tratamentos, mas as espécies reativas de oxigênio produzidas devido ao estresse oxidativo não puderam ser eliminadas, o que levou aos danos oxidativos, especialmente nas plantas tratadas com Fe isolado e combinado, em comparação com as plantas tratadas com Mn. Palavras-chave: Espécies reativas de oxigênio. Estresse oxidativo. Enzimas antioxidantes. Resíduo de mineração.
id UFV_ca3718ce7941a8ae4091b3447f8d83f6
oai_identifier_str oai:locus.ufv.br:123456789/31823
network_acronym_str UFV
network_name_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
repository_id_str
spelling Kelechi, Blessing JumokeOliveira, Juraci Alves de2023-11-23T16:46:24Z2023-11-23T16:46:24Z2023-03-01KELECHI, Blessing Jumoke. Evaluation and toxicity of iron and manganese in lettuce (Lactuca sativa L.): bioaccumulation and oxidative damage. 2023. 41 f. Dissertação (Mestrado em Fisiologia Vegetal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2023.https://locus.ufv.br//handle/123456789/31823https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.192O desastre da barragem de Fundão, em Mariana, MG, lançou no meio ambiente toneladas de rejeitos de minério de ferro, elevando os níveis de ferro e manganês na área da mineração. Assim, é imperativo entender como esses elementos metálicos poluentes podem se acumular na alface e, também, os danos oxidativos que esse poluente pode causar à planta de alface. Portanto, investigamos a bioacumulação, os sintomas de toxicidade e os danos oxidativos desses elementos em alface. Os espécimes foram submetidos a quatro tratamentos: controle (somente solução nutritiva); Fe (5 mM Fe-EDTA); Mn (4 mM MnCl 2 ); Fe + Mn, que foram avaliados no 2º dia de exposição aos tratamentos. Análises fisiológicas e bioquímicas relacionadas foram realizadas. Os resultados mostraram que as plantas de alface não podem sofrer estresse dos metais Fe e Mn sem apresentar sintomas de toxicidade. A toxicidade exibida pelas plantas tratadas com Fe fosse mais severa do que a planta tratada com Mn. Além disso, o acúmulo dos elementos na planta não foi alterado pela sua associação, têm efeitos cumulativos na planta e não são competitivos no processo de absorção. A translocação de Fe das raízes para as folhas foi alta, enquanto a translocação de Mn para as folhas foi baixa. Além disso, uma atividade notável das enzimas antioxidantes foi observada em todos os tratamentos, mas as espécies reativas de oxigênio produzidas devido ao estresse oxidativo não puderam ser eliminadas, o que levou aos danos oxidativos, especialmente nas plantas tratadas com Fe isolado e combinado, em comparação com as plantas tratadas com Mn. Palavras-chave: Espécies reativas de oxigênio. Estresse oxidativo. Enzimas antioxidantes. Resíduo de mineração.The disaster with the Fundao dam in Mariana, MG, Brazil, launched tons of iron ore tailings into the environment, which elevated the levels of iron and manganese in the mining area. Thus, it is imperative to understand how these metallic elements pollutant can buildup in lettuce and also the oxidative damage this pollutant can cause to the lettuce plant. Therefore, we investigated the bioaccumulation, the toxicity symptoms and the oxidative damage of this elements on lettuce. The specimens were subjected to four treatments: control (nutrient solution only); Fe (5 mM Fe-EDTA); Mn (4 mM MnCl 2 ); Fe + Mn, which were assessed at 2 nd day of exposure to treatments. Physiological and biochemical related analysis were performed. The results showed that lettuce plants cannot undergo Fe and Mn metal stress without showing toxicity symptoms. Although the toxicity exhibited by Fe treated plants was more severe than Mn treated plant. Also, the accumulation of the elements in the plant was not altered by their association, it has cumulative effects on the plant and are not competitive in the absorption process. The translocation of Fe from the roots to the leaves was high meanwhile Mn translocation to the leaves was low. Furthermore, a remarkable antioxidant enzymes activity was observed in all treatments but the ROS produced due to the oxidative stress could not be scavenge which led to oxidative damage especially in the Fe isolated and combined treated plants compared to Mn treated plant. Keywords: Reactive oxygen species. Oxidative stress. Antioxidant enzymes. Mining residue.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorengUniversidade Federal de ViçosaAlface - Efeito dos metais pesadosFerro - Testes de toxicidadeManganês - Testes de toxicidadeEstresse oxidativoAntioxidantesEcofisiologia VegetalEvaluation and toxicity of iron and manganese in lettuce (Lactuca sativa L.): bioaccumulation and oxidative damageAvaliação da toxicidade de ferro e manganês em alface (Lactuca sativa L.): bioacumulação e danos oxidativosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de Biologia VegetalMestre em Fisiologia VegetalViçosa - MG2023-03-01Mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdftexto completo.pdfapplication/pdf1226636https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/31823/1/texto%20completo.pdfbeda49b0503240ea028247797a840ffbMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/31823/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/318232023-11-23 13:48:51.809oai:locus.ufv.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452023-11-23T16:48:51LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
dc.title.en.fl_str_mv Evaluation and toxicity of iron and manganese in lettuce (Lactuca sativa L.): bioaccumulation and oxidative damage
dc.title.pt-BR.fl_str_mv Avaliação da toxicidade de ferro e manganês em alface (Lactuca sativa L.): bioacumulação e danos oxidativos
title Evaluation and toxicity of iron and manganese in lettuce (Lactuca sativa L.): bioaccumulation and oxidative damage
spellingShingle Evaluation and toxicity of iron and manganese in lettuce (Lactuca sativa L.): bioaccumulation and oxidative damage
Kelechi, Blessing Jumoke
Alface - Efeito dos metais pesados
Ferro - Testes de toxicidade
Manganês - Testes de toxicidade
Estresse oxidativo
Antioxidantes
Ecofisiologia Vegetal
title_short Evaluation and toxicity of iron and manganese in lettuce (Lactuca sativa L.): bioaccumulation and oxidative damage
title_full Evaluation and toxicity of iron and manganese in lettuce (Lactuca sativa L.): bioaccumulation and oxidative damage
title_fullStr Evaluation and toxicity of iron and manganese in lettuce (Lactuca sativa L.): bioaccumulation and oxidative damage
title_full_unstemmed Evaluation and toxicity of iron and manganese in lettuce (Lactuca sativa L.): bioaccumulation and oxidative damage
title_sort Evaluation and toxicity of iron and manganese in lettuce (Lactuca sativa L.): bioaccumulation and oxidative damage
author Kelechi, Blessing Jumoke
author_facet Kelechi, Blessing Jumoke
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Kelechi, Blessing Jumoke
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Oliveira, Juraci Alves de
contributor_str_mv Oliveira, Juraci Alves de
dc.subject.pt-BR.fl_str_mv Alface - Efeito dos metais pesados
Ferro - Testes de toxicidade
Manganês - Testes de toxicidade
Estresse oxidativo
Antioxidantes
topic Alface - Efeito dos metais pesados
Ferro - Testes de toxicidade
Manganês - Testes de toxicidade
Estresse oxidativo
Antioxidantes
Ecofisiologia Vegetal
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Ecofisiologia Vegetal
description O desastre da barragem de Fundão, em Mariana, MG, lançou no meio ambiente toneladas de rejeitos de minério de ferro, elevando os níveis de ferro e manganês na área da mineração. Assim, é imperativo entender como esses elementos metálicos poluentes podem se acumular na alface e, também, os danos oxidativos que esse poluente pode causar à planta de alface. Portanto, investigamos a bioacumulação, os sintomas de toxicidade e os danos oxidativos desses elementos em alface. Os espécimes foram submetidos a quatro tratamentos: controle (somente solução nutritiva); Fe (5 mM Fe-EDTA); Mn (4 mM MnCl 2 ); Fe + Mn, que foram avaliados no 2º dia de exposição aos tratamentos. Análises fisiológicas e bioquímicas relacionadas foram realizadas. Os resultados mostraram que as plantas de alface não podem sofrer estresse dos metais Fe e Mn sem apresentar sintomas de toxicidade. A toxicidade exibida pelas plantas tratadas com Fe fosse mais severa do que a planta tratada com Mn. Além disso, o acúmulo dos elementos na planta não foi alterado pela sua associação, têm efeitos cumulativos na planta e não são competitivos no processo de absorção. A translocação de Fe das raízes para as folhas foi alta, enquanto a translocação de Mn para as folhas foi baixa. Além disso, uma atividade notável das enzimas antioxidantes foi observada em todos os tratamentos, mas as espécies reativas de oxigênio produzidas devido ao estresse oxidativo não puderam ser eliminadas, o que levou aos danos oxidativos, especialmente nas plantas tratadas com Fe isolado e combinado, em comparação com as plantas tratadas com Mn. Palavras-chave: Espécies reativas de oxigênio. Estresse oxidativo. Enzimas antioxidantes. Resíduo de mineração.
publishDate 2023
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-11-23T16:46:24Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-11-23T16:46:24Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2023-03-01
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv KELECHI, Blessing Jumoke. Evaluation and toxicity of iron and manganese in lettuce (Lactuca sativa L.): bioaccumulation and oxidative damage. 2023. 41 f. Dissertação (Mestrado em Fisiologia Vegetal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2023.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://locus.ufv.br//handle/123456789/31823
dc.identifier.doi.pt-BR.fl_str_mv https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.192
identifier_str_mv KELECHI, Blessing Jumoke. Evaluation and toxicity of iron and manganese in lettuce (Lactuca sativa L.): bioaccumulation and oxidative damage. 2023. 41 f. Dissertação (Mestrado em Fisiologia Vegetal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2023.
url https://locus.ufv.br//handle/123456789/31823
https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.192
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
dc.source.none.fl_str_mv reponame:LOCUS Repositório Institucional da UFV
instname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron:UFV
instname_str Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron_str UFV
institution UFV
reponame_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
collection LOCUS Repositório Institucional da UFV
bitstream.url.fl_str_mv https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/31823/1/texto%20completo.pdf
https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/31823/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv beda49b0503240ea028247797a840ffb
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)
repository.mail.fl_str_mv fabiojreis@ufv.br
_version_ 1801213754553139200

Registros relacionados