Análisis de la absorción de cadmio por Leucaena leucocephala en presencia de fitohormonas utilizando la técnica de Espectrometría de Emisión Óptica de Acoplamiento de Plasma Inductivo (ICP – OES)

Abstract

Environmental contamination has affected the quality of life during years. Contamination by cadmium (Cd) is environmental concerns which have a direct impact due to its considerably toxicity, and therefore effects to the human health. Due to these facts, this research was focused to analyze the potential removal of Cd from contaminated soils and waters by phytoremediation using Leucaena leucocephala. Pollutant concentrations which this plant was able to uptake were evaluated taking in consideration the specie accumulation ability and the effect of the phytohormones in the absorption process. The phytohormones evaluated were kinetin (KN) and gibberellic acid (GA3) which belong to the group of cytokinins and gibberellins, respectively. Several physiological processes inside plants are regulating by these group of phytohormones. Cd uptake and metal quantification in extracts of Leucaena leucocephala were performed by Inductive Couple Plasma Optical Emission Spectroscopy (ICP - OES). The results showed a favorable and significant effect (p ≥ 0.05) in the chlorophyll content in the leaves of the plant when they were exposed to 10 ppm of Cd + 50 μM of KN (73.4 (±0.8). Root elongation was greater in plants exposed to concentrations of 10 μM of GA3 and Cd (23.7 (±0.7) cm compared with 20.0 (±0.7) cm of the control group. A significant increase (p ≥ 0.05) in Cd absorption by roots in presence of GA3 was observed compared with the absorption in presence of KN. The translocation of Cd by root towards the stem in presence of 10 ppm of Cd + 10 μM of GA3 was significantly greater (p ≥ 0.05) in comparison with the treatment of 10 μM and 50 μM of KN. In general, the exposed plants to GA3 showed a greater bioacumulación factor that plants exposed to KN. The study shows very promising results in the use of phytohormones for the phytoextraction of metals like the Cd.

La contaminación ambiental es un problema que ha afectado la calidad de vida del ser humano durante años. La contaminación por cadmio (Cd) es un problema de gran impacto ambiental debido a su efecto considerablemente tóxico al ambiente, y por consiguiente a la salud humana. Por tal razón, esta investigación estuvo enfocada en analizar la posibilidad de utilizar la planta Leucaena leucocephala en el proceso de fitorremediación de Cd. Los niveles del contaminante que la planta puede remover fueron evaluados tomando en consideración la tolerancia y el efecto de fitohormonas presentes en la toma del mismo. Las fitohormonas estudiadas fueron la cinetina (KN) y el ácido giberélico (GA3) que pertenecen al grupo de las citocininas y giberelinas, respectivamente. Éstas se encargan de regular los procesos fisiológicos en la planta. La cuantificación de la absorción de Cd en los extractos de Leucaena leucocephala se llevó a cabo mediante la técnica de Espectroscopia de Emisión Óptica de Acoplamiento de Plasma Inductivo (ICP – OES). Los resultados mostraron un efecto favorable y significativo (p ≥ 0.05) en la producción de clorofila en las hojas de la planta cuando las plantas fueron expuestas a 10 ppm de Cd + 50 μM de KN (73.4 (±0.8). La elongación de la raíz fue mayor en las plantas expuestas a una concentración de 10 μM de GA3 y Cd (23.7 (±0.7) cm comparado con 20.0 (±0.7) cm del grupo control. Se observó un aumento significativo (p ≥ 0.05) en la absorción de Cd por las raíces en presencia de GA3 comparada a la absorción en presencia de KN. La translocación de Cd de la raíz hacia el tallo en presencia de 10 ppm de Cd + 10 μM de GA3 fue significativamente mayor (p ≥ 0.05) en comparación con el tratamiento de 10 μM y 50 μM de KN. En términos generales, las plantas expuestas a GA3 mostraron un valor de bioacumulación mayor a las plantas expuestas a KN. El estudio muestra resultados prometedores en la utilización de fitohormonas para la fitoextracción de metales como el Cd.