Interacción entre la hepática Lunularia cruciata y Rhizophagus irregularis: Un estudio de aliviación del estrés inducido por el hidrocarburo aromático policíclico antraceno
Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) son contaminantes orgánicos persistentes ampliamente distribuidos en el ambiente que, en la mayoría de los casos, son tóxicos, mutagénicos y cancerígenos para los seres humanos, lo que hace necesario el desarrollo de tecnologías para su remediación am...
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| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | TesisdePostgrado doctoralThesis acceptedVersion |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universitario Bariloche
2025
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | https://rdi.uncoma.edu.ar/handle/uncomaid/19193 |
| Aporte de: |
| Sumario: | Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) son contaminantes orgánicos persistentes ampliamente distribuidos en el ambiente que, en la mayoría de los casos, son tóxicos, mutagénicos y cancerígenos para los seres humanos, lo que hace necesario el desarrollo de tecnologías para su remediación ambiental. La fitorremediación consiste en el uso de plantas y microorganismos rizosféricos para eliminar contaminantes ambientales, siendo la inoculación con hongos micorrícicos arbusculares (HMA) uno de los métodos más utilizados para eliminar HAPs del suelo dado que potencian la disipación y la tolerancia de las plantas. Sin embargo, la respuesta de los HMA asociados a plantas no vasculares, como las hepáticas, frente a la contaminación por HAPs, aún se encuentra en desarrollo. En este contexto, la presente tesis tuvo como pregunta central determinar el papel de Rhizophagus irregularis en la hepática Lunularia cruciata frente a la exposición al HAP antraceno, con el fin de generar conocimientos base para el desarrollo de bio-herramientas aplicables en la fitorremediación de estos contaminantes. El objetivo general fue evaluar el rol de R. irregularis en la fitoextracción, la mitigación del estrés oxidativo y la fitotoxicidad en L. cruciata expuesta al antraceno. Para cumplir con este objetivo, se realizaron cultivos de la hepática in vitro, colonizadas o no por el HMA, con diferentes concentraciones de antraceno (0, 100 y 250 μM) bajo condiciones ambientales controladas. Se caracterizó el tipo de colonización en L. cruciata y se evaluó el efecto de las diferentes concentraciones de antraceno sobre la intensidad de colonización fúngica del talo y el desarrollo extramatrical del hongo (Capítulo II). Se encontró que la colonización siguió un patrón morfológico tipo Paris. Además, la intensidad de colonización no se vio afectada por las diferentes concentraciones de antraceno. Sin embargo, a concentraciones de 250 μM se observaron efectos negativos en el desarrollo extramatrical del hongo, disminuyendo la producción de esporas, la formación de estructuras absorbentes ramificadas y la longitud de las hifas, lo que sugiere que altas concentraciones de este contaminante tienen efectos tóxicos sobre el HMA. La capacidad de fitoextracción de antraceno por el sistema hepática-HMA se determinó a partir de la disipación del contaminante del medio de cultivo a diferentes distancias de la planta y su bioacumulación en ambos organismos (Capítulo III). Se encontró que, a concentraciones de 100 μM, la colonización por R. irregularis incrementó significativamente la disipación del antraceno, tanto cerca como lejos de la planta, registrándose la translocación del contaminante desde el hongo hacia la planta, lo que resultó en una mayor bioacumulación. Por otra parte, a 250 μM de antraceno, la inoculación con el HMA causó una mayor disipación en el medio cercano a las plantas, registrándose una menor bioacumulación en el talo, lo que podría deberse a un efecto protector del hongo frente a niveles tóxicos de contaminación. Se analizaron diferentes indicadores de estrés oxidativo en L. cruciata, tales como la actividad de las enzimas antioxidantes superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT) y peroxidasa (POD), el contenido de glutatión reducido (GSH), los niveles de especies reactivas de oxígeno (ROS) y el contenido de malondialdehído (MDA) (Capítulo IV). Se encontró que, las plantas colonizadas por R. irregularis expuestas al antraceno presentaron una mayor actividad de las enzimas antioxidantes y un aumento de los niveles de GSH, resultando en una disminución de la acumulación de ROS y menores daños oxidativos en las membranas celulares en comparación con aquellas plantas sin inocular. Por último, se evaluaron indicadores de fitotoxicidad en L. cruciata, tales como el contenido de pigmentos fotosintéticos, el crecimiento, la dependencia micorrícica, la presencia de necrosis, el potencial de reproducción asexual y la tolerancia al antraceno (Capítulo V). Se encontró que las plantas inoculadas con el HMA mantuvieron niveles estables de clorofila y carotenoides bajo la exposición al antraceno, a diferencia de las plantas sin inocular que presentaron una disminución de estos pigmentos. Asimismo, la biomasa aumentó en las plantas asociadas al HMA expuestas al antraceno, lo que se reflejó en un mayor índice de dependencia micorrícica. Además, la colonización por el hongo disminuyó la incidencia de lesiones necróticas en las plantas expuestas al antraceno, junto con un incremento de la reproducción asexual bajo condiciones de contaminación con 250 μM. También se demostró que las plantas colonizadas por el HMA presentaron un mayor índice de tolerancia al antraceno. La presente tesis demuestra que la asociación con el HMA R. irregularis además de cumplir un rol potenciador del carácter fitoextractor del antraceno, tiene un papel importante en la mitigación del estrés oxidativo y la fitotoxicidad inducidos por el antraceno en la hepática L. cruciata en condiciones de cultivo in vitro. Los resultados de este trabajo posicionan al sistema hepática-HMA como una estrategia innovadora y viable para su aplicación en la fitorremediación de suelos contaminados por HAPs, sentando las bases para futuras investigaciones in situ. |
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