Participação do ácido jasmônico nas respostas bioquímicas e fisiológicas de plantas de Lemna valdiviana expostas ao arsênio

Abstract

Atualmente existe uma grande preocupação com os recursos hídricos, tendo em vista que são finitos e um dos pilares dessa preocupação é a sua contaminação por metais pesados. No presente trabalho, plantas de Lemna valdiviana foram expostas por 24 horas a diferentes concentrações de arsênio: arsenato, As +5 , (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 e 7,5 mg L -1 ); arsenito, As +3 , (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 e 7,5 mg L -1 ) a fim de se avaliar o efeito no crescimento, índice de tolerância e absorção e acúmulo dessas formas inorgânicas. Os espécimes expostos ao arsênio absorveram concentrações crescentes do metaloide à medida que se aumentou a disponibilidade do poluente em solução. Tal fato promoveu grande redução na taxa de crescimento relativo (TCR) e no índice de tolerância (IT), porém com maiores quedas para as plantas tratadas com arsenito, que aparentemente se mostrou mais tóxico para Lemna valdiviana, ocorrência essa associada às maiores concentrações internas da forma trivalente verificadas nas plantas. Posteriormente avaliou-se o papel do ácido jasmônico (JA) nessas plantas quando expostas ao arsenato na dose de 4,0 mg L -1 , que foi onde ocorreu redução aproximada de 50% na TCR. Foram utilizadas quatro doses de JA: 50, 100, 250 e 500 μM. A exposição ao metaloide desencadeou uma série de danos celulares, como produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), como o peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ) e ânion superóxido (O 2.- ), gerando efeitos sobre a integridade de membranas celulares como a peroxidação lipídica e acarretando danos também em pigmentos cloroplastídicos. O JA atuou como um atenuante uma vez que agiu como um antioxidante, diminuindo a peroxidação lipídica e como estimulante da produção de enzimas antioxidantes como catalase, peroxidase, dismutase do superóxido, peroxidase da glutationa, redutase da glutationa, aumenta assim a capacidade antioxidante da plantas. Nos pigmentos fotossintéticos, tanto o arsênio como o JA causaram diminuição nos teores das clorofilas a e b e aumentaram os teores de carotenoides. Esses dados reforçam a ideia de que o JA está relacionado com alterações no estresse oxidativo, alterando as atividades de algumas enzimas chave que controlam este processo.

Currently there is a great concern for water resources, considering that are finite and one of the pillars of this concern is the contamination by heavy metals. In this study, plant Lemna valdiviana were exposed for 24 hours to different concentrations of arsenic: arsenate, As +5 , (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 e 7,5 mg L -1 ); arsenite, As +3 , (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 e 7,5 mg L -1 ) in order to evaluate the effect growth, tolerance index and absorption and accumulation of these inorganic forms. The specimens exposed to increasing concentrations of arsenic absorbed metalloid as it increased the availability of the pollutant in solution. This fact promoted significant reduction in the growth rate (TCR) and the tolerance index (IT), but with larger declines for plants treated with arsenite, which apparently was more toxic to Lemna valdiviana, occurrence that associated with higher internal concentrations the trivalent form verified in plants. Subsequently evaluated the role of jasmonic acid (JA) in these plants when exposed to arsenate at a dose of 4.0 mg L -1 , which was where there was approximate 50% reduction in TCR. They used four doses of JA: 50, 100, 250 and 500 μM. Exposure to metalloid triggered a series of cell damage, such as production of reactive oxygen species (ROS) such as hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and superoxide anion (O 2.- ), generating effects on the integrity of cell membranes as lipid peroxidation and causing damage also chloroplastid pigments. The JA served as a mitigating once acted as an antioxidant, reducing lipid peroxidation and as stimulating the production of antioxidant enzymes such as catalase, peroxidase, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, glutathione reductase, thus increases the antioxidant capacity of plants. In photosynthetic pigments as much arsenic as the JA caused degradation of chlorophyll a and b and increased carotenoid content. These data reinforce the idea that the JA is related to changes in oxidative stress by altering the activities of some key enzymes that control this process.