ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: EFEITOS DO COBRE NA ABSORÇÃO E TRANSLOCAÇÃO DE CÁLCIO, FERRO E POTÁSSIO EM PLÂNTULAS DE AECHMEA BLANCHETIANA (BAKER) L.B. SMITH, CULTIVADAS IN VITRO, EM MEIOS DE CULTIVOS CONTENDO CONCENTRAÇÕES CRESCENTES DE COBRE
AUTORES: TESSARI-ZAMPIERI, M. C. (IPEN-CNEN/SP) ; SAIKI, M. (IPEN-CNEN/SP) ; TAVARES, A. R. (INST.BOT. SP) ; MELO-DE-PINNA, G. F. A. (INST.BIO-USP)
RESUMO: Com o objetivo avaliar o efeito do cobre na absorção e translocação dos elementos cálcio, ferro e potássio pela A. blanchetiana, as plântulas desta espécie foram cultivadas in vitro em meios de cultivo (MS) contendo as distintas concentrações de Cu (0,0; 0,009; 0,09; 0,9 e 9,0 mg/L) por um período de 16 semanas. As partes aéreas (folha e caule) e radiculares foram separadas lavadas, submetidas à secagem e moagem, para análise por ativação com nêutrons. As amostras e padrões sintéticos dos elementos foram irradiados no reator nuclear IEA-R1 do IPEN-CNEN/SP por 16h para posterior análise por espectrometria de raios gama. Resultados obtidos indicaram que o Cu exerceu efeitos diferenciados na absorção dos elementos, entretanto não interferiu na translocação dos elementos para parte aérea das plântulas.
PALAVRAS CHAVES: aechmea blanchetiana, cobre, translocação
INTRODUÇÃO: O cobre é um elemento essencial às plantas em quantidades traço e desempenha importantes funções em reações envolvendo transporte de elétrons e respiração mitocondrial. Este elemento presente na plastocianina, citocromo oxidase, lacases, superóxido dismutase, ascorbato oxidase está envolvido no controle do metabolismo hormonal (TAIZ & ZEIGER, 2004). Contudo, a sua presença de quantidade fitotóxica pode ser encontrada no solo e água, devido às atividades industriais (ARDUINI et. al., 1998), mineração e agrícolas (CHARTTEJEE & CHARTTEJEE, 2000). O acúmulo de Cu no solo altera o seu pH, ocorrendo a biodisponibilidade de elementos tóxicos às plantas, e também interfere na absorção, pelo sistema radicular, de nutrientes com funções fisiológicas essenciais, causando distúrbios às plantas (ARDUINI et al., 1998; CHARTTEJEE & CHARTTEJEE, 2000).
Os estudos sobre os efeitos do Cu em plantas têm despertado interesse, uma vez que diferentes espécies são eficientes em acumular, reduzem a toxicidade e são tolerantes aos metais (CHARTTEJEE & CHARTTEJEE, 2000; SOARES et al., 2000). Neste contexto, o objetivo deste estudo foi determinar a absorção e translocação de Ca, Fe e K em plântulas de Aechmea blanchetiana (Baker) L.B. Smith (Bromeliaceae) cultivada in vitro em meio de cultivo MS (MURASHIGE & SKOOG, 1962) contendo diferentes concentrações de Cu. A espécie A. blachetiana é uma bromélia pertencente família Bromeliaceae que ocorre predominantemente no litoral da Bahia (DALHGREN et al., 1985) nas formas terrestres ou epífitas (BENZING et al., 1976; LUTHER, 2002).
MATERIAL E MÉTODOS: A obtenção das sementes de A. blanchetiana e o cultivo in vitro foram realizados no Lab. do Núcleo de Pesquisas em Plantas Ornamentais, SP. As plântulas foram cultivadas por 10 meses em meio Murashige & Skoog(MS). As concentrações de Cu utilizadas nos meios foram 0,0; 0,009; 0,09; 0,9 e 9 mg/L as quais foram baseadas no valor permitido, resolução 357 (CONAMA, 2005). Após 16 semanas as plântulas foram lavadas em água deionizada, separadas em parte aérea (folha+caule) e radicular as quais foram submetidas à secagem em 42°C por 48h. Para avaliar a exatidão e precisão dos resultados analíticos foram analisados materiais de referência certificados INCT-TL-1 Tea leaves do Institute of Nuclear Chemistry and Technology, Warszawa, Polônia e do NIST SRM 1547 Peach Leaves do National Institute of Standards & Technology de Gaithersburg, USA. O método de análise por ativação com nêutrons(NAA) consistiu em irradiar alíquotas das amostras e padrões sintéticos elementares alocados em invólucros de polietileno e envoltos em folhas de alumínio, e col em um dispositivo apropriado e irradiados no reator nuclear IEA-R1 do IPEN-CNEN/SP, por 16 h sob fluxo de nêutrons térmicos de 5x10¹²n cm-²s-¹. Depois de adequados tempos de decaimento, foram feitas as medições das atividades gama dos radioisótopos 47Ca, 59Fe e 42K, usando detector semicondutor de Ge hiperpuro acoplado a uma placa, ACE8K EG & G ORTEC, a um microcomputador e sistema eletrônico associado. A concentração do elemento foi calculada pelo método comparativo. O conteúdo total do elemento na parte aérea(PA) e radicular(R) foi calculado usando a concentração do elemento obtido nas analises e as massas das partes aéreas e radiculares. Calculou-se o índice de translocação por meio da relação IT=(PA/(PA+R))x100 (ABICHEQUER, et al., 2003
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados mostraram a tendência do aumento da média da massa fresca por plântula de A. blanchetiana nas amostras das partes aéreas, assim como das partes radiculares em função do aumento das concentrações de Cu no meio de cultivo (Tab.1). Estas médias apresentaram valores com diferenças significativas (P<0,05), aplicando o teste t com o mínimo de diferença significativa (LSD).
Nas amostras das partes aéreas houve o incremento do conteúdo de Ca nos tecidos das plântulas em função das doses (Tab.2), para quase todas as concentrações de Cu, no entanto para o elemento Fe houve aumento só para a dose de 9 mg/L e para o K pelo contrário, diminuiu em todas as doses de Cu acrescidas aos meios de cultivo.
Nas partes radiculares ocorreu o decréscimo dos conteúdos dos elementos nos tecidos das plântulas em quase todas as concentrações, exceto para Cu=0,9 mg/L para os elementos Fe e K e para Cu=9,0 mg/L para o elemento Fe.
Os índices de translocação (Tab.2) do Ca para as partes aéreas das plântulas aumentou em relação às concentrações de Cu no meio de cultivo, o maior índice para este elemento foi para concentração de 0,09 mg/L. Houve evidências que o Cu interferiu na translocação do Fe, pois os índices diminuíram em função do aumento das concentrações de Cu. Os índices de translocação para o K mantiveram-se mais estáveis variando de 92,3 a 95,5 % para as diferentes concentrações de Cu.
A qualidade dos resultados foi avaliado por meio da análise dos materiais de referência certificados INCT-TL-1 Tea Leaves e NIST SRM 1547 Peach Leaves indicaram desvios padrão relativos inferiores a 8,9% e erros percentuais variando de 0,9 a 6,7. Os valores Z-score (IAEA, 2001) obtidos foram |Z|<1 o que indica que o procedimento analítico adotado na NAA pode gerar resultados exatos.
CONCLUSÕES: Este estudo indicou que com a aplicação de diferentes concentrações de Cu nos meios de cultivo, a absorção dos elementos Ca, Fe e K pelas plântulas apresentaram respostas diferenciadas após 16 semanas de cultivo. Concluiu-se que Cu interferiu na absorção destes elementos, e também nos índices de translocação para as partes aéreas das plântulas de A. blanchetiana cultivadas in vitro.
AGRADECIMENTOS: A Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) pela bolsa de Mestrado da primeira autora. Processo 2008/55680-8.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ABICHEQUER, A.D.; BOHNEM, H.; ANGHINONI, I. 2003. Absorção, translocação e utilização de fósforo por variedades de trigo submetidas à toxidez de alumínio. Revista Brasileira de Ciências do Solo, 27: 373-378.
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CONAMA-Conselho Nacional do Meio Ambiente. Ministério do Meio Ambiente. Resolução nº 357, de 17 de março de 2005.
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MURASHIGE, T.; SKOOG, F. 1962. A revised medium for rapid growth and bio assay with tobacco tissue cultures. Phisyologia Plantarum,15: 473-497.
SOARES, C.R.F.S.; SIQUEIRA, J.O.; CARVALHO, J.G.; MOREIRA, F.M.S.; GRAZZIOTTI, P.H. 2000. Crescimento e nutrição mineral de Eucalyptus maculata e Eucalyptus urophylla em solução nutritiva com concentração crescente de cobre. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, 12: 213-225.
TAIZ, L.; ZEIGER, E. 2004. Fisiologia vegetal. 3 ed. – Porto Alegre: Artmed.
