Brasil

Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE
BIOLOGIA DE AMBIENTES AQUÁTICOS CONTINENTAIS (42004012013P2)
Efeitos tóxicos do cobre sobre a macrófita aquática Potamogeton pectinatus L. e sua possível utilização no monitoramento de ambientes contaminados por este metal.
MARCELA BRANDAO COSTA
DISSERTAÇÃO
12/12/2014

O cobre é um metal essencial, porém considerado tóxico quando em elevadas concentrações na água. No caso de macrófitas aquáticas já foi demonstrado que este metal inibe o processo fotossintético e provoca alterações pigmentares. Neste contexto, expusemos (96h) a macrófita aquática Potamogeton pectinatus (L.) à diferentes concentrações de cobre 1, 10, 100 e 1000 μM para avaliar o potencial bioacumulador da planta, e às concentrações de 1, 10 e 100 μM de Cu para verificar os possíveis efeitos do metal na taxa fotossintética (24 e 96-h) em diferentes intensidades luminosas (17, 100, 300 e 500 μmol/m2/s), no teor pigmentar (96-h) e no crescimento das macrófitas (30 dias). Para os experimentos de bioacumulação mantivemos um grupo de plantas controle sem adição de cobre no meio, enquanto que para os outros testes mantivemos um grupo controle (sem cobre no meio) e um grupo em solução nutritiva de Hoagland que contem cobre nas concentrações essenciais para as plantas. Nossos resultados mostram que a macrófita P. pectinatus é capaz de acumular altas concentrações de cobre, sendo que este acúmulo aumenta com a elevação dos níveis do metal na água. Apesar de basicamente não haver diferença estatística entre a concentração do metal nos diferentes órgãos da planta, as raízes mostraram-se capazes de acumular mais cobre que as folhas e caule com base no fator de bioconcentração. Com relação aos teores de clorofila “a”, “b” e carotenoides, estes foram menores nas folhas das plantas controle em comparação com as plantas em solução de Hogland, mas esta diferença só foi significativa nas plantas expostas ao cobre, que apresentaram menor concentração dos teores pigmentares já à 1 μM de Cu. Quanto à fotossíntese, em 24-h de exposição, observamos um efeito negativo da ausência e presença de cobre nas concentrações de 1, 10 e 100 μM, bem como, um efeito da luminosidade, de forma que as plantas em solução de Hoagland apresentaram maior taxa fotossintética quando em 100 μmol/m2/s. Em virtude de um aumento na respiração em 96-h, possivelmente decorrente de estresse, a fotossíntese, quando acorreu, foi menor que em 24-h e não diferiu entre os grupos e luminosidade. Em relação ao crescimento, as plantas perderam biomassa, mas mantiveram seus comprimentos ao longo dos 30 dias de teste e apenas aquelas em solução de Hoagland aumentaram seu número de folhas. Ainda, verificou-se clorose e necrose nas plantas controle e expostas às ao cobre. Diante do exposto, concluímos que a macrófita P. pectinatus é capaz de acumular altas concentrações de cobre, sendo a raiz o principal órgão bioconcentrador. Esta condição, sugere seu uso no biomonitoramento e fitorremediação de locais contaminados por cobre. Por outro lado, elas mostram-se sensíveis ao metal pela redução no teor pigmentar e taxa fotossintética, além da presença de clorose e necrose, sugerindo estes como mecanismos toxicidade do cobre.

cobre, acumulação, toxicidade, macrófita.
Copper is an essential metal that can be toxic when in excess in the water. It has been shown that in aquatic macrophytes copper inhibits photosynthesis and affects its pigment levels. In this context, we exposed the aquatic macrophyte Potamogeton pectinatus (L.) to copper concentration of 1, 10, 100 e 1000 μM (96-h) to evaluate its potential to accumulate this metal and to copper concentration of 1, 10, 100 μM to analyze the effects of copper in photosynthesis (24 e 96-h) at different luminosities (17, 100, 300 e 500 μmol/m2/s), pigment levels and plant growth (30 days). For the accumulation experiment, we kept a control group without copper in the medium, while for the other tests we kept pants as control group without copper and plants in the Hoagland nutritive solution, which contains copper at essential concentration for the plants. Our results show that P. pectinatus is able to accumulate high levels of copper and this situation enhanced with the raise of copper levels in the water. Despite no statistical difference was observed between metal concentration in the different organs, roots are more efficient in accumulate copper comparing to stems and leaves, based on bioconcentration factor. Regarding chlorophyll “a”, “b” and carotenoids, these were lower in leaves form control plants in comparison to plants in Hoagland solution, but this difference was significant just in plants exposed to copper, that presented lesser levels of pigment at 1 μM de Cu. Considering photosynthesis, at 24-h test we observed a negative effect of absence and presence of copper at 1, 10 and 100 μM, as well as, an effect of luminosity. In fact, plants at Hoagland solution presented the best performance of photosynthesis at 100 μmol/m2/s. Because of an augment of respiration at 96-h of experiment, the photosynthesis at this time was lower than 24-h and luminosity did not interfered in the process. Concerning plant growth, P. pectinatus lost weight but preserved their length through 30 days of test and just plants in Hoagland solution increased their number of leaves. Also, clorosis and necrosis were detected in plants form control group and exposed to copper. Take into account the exposed above, we concluded that P. pectinatus is able to accumulate high concentrations of copper, being the roots the main organ able to concentrate the metal. These conditions suggest the use of P. pectinatus in biommonitoring and phytoremediation of sites contaminated with copper. On the other hand, this plant is sensitive to copper because of reduction in pigment levels, photosynthesis rate and presence of clorosis and necrosis and we suggest these alterations as mechanisms of copper toxicity.
copper, accumulation, toxicity, macrophyte.
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE

Contexto

BIOLOGIA DE AMBIENTES AQUÁTICOS CONTINENTAIS
BIOLOGIA VEGETAL EM AMBIENTES AQUÁTICOS CONTINENTAIS
RESPOSTAS BIOLÓGICAS DAS MACRÓFITAS POTAMOGETON PECTINATUS À CONTAMINAÇÃO AQUÁTICA POR METAIS E SUA POSSÍVEL UTILIZAÇÃO NO BIOMONITORAMENTO DE AMBIENTAS IMPACTADOS POR ESTES COMPOSTOS.

Banca Examinadora

CAMILA DE MARTINEZ GASPAR MARTINS
Sim
Nome Categoria
PATRICIA CARLA GILONI DE LIMA Participante Externo
IONI GONCALVES COLARES Docente

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 24

Vínculo

Colaborador
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim