Efecto del fosfato, sulfato y nitrato en la captación de Cr(VI) en plantas de maíz (Zea mays) in vitro

Abstract

Chromium (Cr) is the seventh most abundant metal in the earth's crust, however, the improper disposal of waste from industrial processes have become a major environmental contaminant. The Cr(VI) is considered the most toxic form of chromium and usually is associated with the oxygen forming chromate (CrO42-) or dichromate (Cr2O7-2). The uptake of Cr(VI) is an active process in plants, but the specific mechanism involved is unknown, which could be for mineral nutrient transporters. In this paper was analyzed the effect of phosphate, sulfate and nitrate on chromate uptake, using corn plants. Twelve days old plants were placed in 0.2X MS liquid media with potassium chromate 200 to 250 μM. In some treatments, phosphate, sulfate or nitrate was added, at a concentration of 3 mM. Plants were incubated 24 to 48 hours and were subsequently processed for quantification. The results showed that the phosphate and sulfate interfere with the uptake of Cr(VI) at 200 μM, while at 250 μM only phosphate interferes. Furthermore, the concentration of iron decreases due to the presence of Cr(VI). Most of the chrome is accumulated in the roots, at 24 hours there are 10% in the aerial part and 90% in the root and at 48 hours in the aerial part accumulates 20% and the rest at the root. The results demonstrate that there is interference of phosphate and sulfate on the uptake of Cr(VI), which also depends on the concentration of chromium, and the presence of this metal also decreases the iron concentration in plants.

El cromo (Cr) es el séptimo metal más abundante en la corteza terrestre, sin embargo, la inadecuada disposición de desechos provenientes de procesos industriales lo han convertido en un importante contaminante ambiental. El Cr(VI) es considerada la forma más tóxica del cromo y usualmente está asociado al oxígeno formando cromato (CrO4-2) o dicromato (Cr2O7-2). La captación de Cr(VI) es un proceso activo en las plantas, pero se desconoce el mecanismo específico involucrado, que pudiera ser por transportadores de nutrimentos minerales. En este trabajo se analizó el efecto de fosfato, sulfato y nitrato, en la captación de cromato, usando plantas de maíz. Las plantas de 12 días de edad fueron colocadas en medios líquidos MS 0.2x, con cromato de potasio 200 ó 250 μM. En algunos tratamientos se adicionó fosfato, sulfato ó nitrato a una concentración de 3 mM. Las plantas se dejaron 24 ó 48 horas y posteriormente fueron procesadas para la cuantificación. Los resultados demostraron que el fosfato y sulfato interfieren con la captación de Cr(VI) en 200 μM, mientras que sólo el fosfato interfiere a 250 μM, Además, la concentración de hierro disminuye debido a la presencia del Cr(VI). La mayor parte del Cromo se acumula en las raíces, a las 24 horas hay 10% en la parte aérea y 90% en la raíz y a las 48 horas en la parte aérea se acumula el 20% y el resto en la raíz. Los resultados demuestran que existe una interferencia del fosfato y sulfato en la captación de Cr(VI), lo cual también depende de la concentración del Cromo, y la presencia de este último disminuye la presencia de hierro en las plantas.