Participacion de microorganismos rizosfericos en la fitorremediacion de xenobioticos

Abstract

El fenol, es un contaminante prioritario en la lista de la Agencia de ProtecciónAmbiental de Estados Unidos (US EPA). Entre las distintas metodologías para sueliminación, la rizorremediación, basada en la transformación de contaminantes por lasplantas y los microorganismos rizosféricos, ha cobrado gran interés en los últimos arios Sin embargo, un factor limitante de dicho proceso es que elevadas concentraciones de losxenobióticos tienden a inhibir el crecimiento vegetal, en parte debido al estrés oxidativogenerado por su presencia. Es por ello que, para mitigar el daño oxidativo iniciado por lasespecies reactivas del oxígeno (ER0s), las plantas desarrollaron un sistema de defensaantioxidante, que incluye enzimas tales como peroxidasas (Px), superóxido dismutasa(SOD), ascorbato peroxidasa (APX), entre otras En este trabajo, se abordaron diferentes estrategias para la rizorremediación de fenol,analizándose el efecto de la presencia de micorrizas arbusculares o bacterias rizosféricassimbiontes (VIC Z 1.1.) y no simbiontes (BAC S) de una leguminosa (Vicia sativa), sobrela remoción del contaminante y sobre diferentes parámetros fisiológicos de la especievegetal. Por un lado, se utilizó como modelo a cultivos de raíces transformadas de tabacoevaluando la tolerancia de RT transgénicas para una Px de tomate (TPX1), colonizadas conuna cepa de Glomus intraradices GA5. Las RT de tabaco micorrizadas, tanto salvajes(WT/GA5) como transgénicas (TPXI/GA5), toleraron hasta 25 mg L-1 de fenol. Ademáslas RT transgénicas (TPX1 y TPX1/GA5), mostraron en general mayores valores deactividad Px, SOD y APX. Por otra parte, las RT TPX1/GA5 presentaron menorperoxidación a nivel de lípidos de membrana en presencia del contaminante, sugiriendoque este cultivo posee un eficiente mecanismo de protección contra el daño oxidativoocasionado por el xenobiótico En el otro sistema de estudio, se utilizaron las cepas BAC S y VIC Z 1.1,seleccionadas por su tolerancia a elevadas concentraciones de fenol. La primera de ellasfue identificada como Bacillus sp, a partir de la secuenciación del ADNr 16 S y de pruebasbioquímicas. Se evaluó el crecimiento y remoción del contaminante de ambas cepasbacterianas en medio líquido, la vía de degradación de fenol y la presencia de propiedadespromotoras del crecimiento vegetal. Respecto de V. sativa, esta especie mostró habilidadpara germinar y crecer en presencia de concentraciones elevadas y variables delcontaminante (hasta 500 mg L-1). La inoculación de semillas de V. sativa con VIC Z 1.1,provocó disminuciones en el porcentaje, velocidad e índice de germinación y longitudradical relativa. Contrariamente, la inoculación con BAC S, produjo aumentos en el índicede germinación y en la longitud radical relativa de aquellas semillas tratadas con la mayorconcentración de fenol (500 mg U). Se realizaron también ensayos de rizorremediación enhidroponia y en recipientes plásticos y se determinó el porcentaje de fenol residual ydiferentes parámetros de la respuesta de defensa antioxidante (Px, SOD y APX, H202 ycontenido de MDA). Los datos obtenidos en estos ensayos, sugieren que V sativa es capazde remover altas concentraciones de fenol con una eficiente respuesta del sistemaantioxidante, en ambos sistemas En conclusión, los resultados obtenidos destacan la importancia de estudiar cada unade las interacciones en particular y en diferentes etapas del crecimiento vegetal. Asimismo,se demostró que la combinación de diversas estrategias, como el uso de plantastransgénicas y de microorganismos rizosféricos podrían mejorar el proceso de remediaciónde fenol.