El arsénicoFang-Jie Zhao, Steve P. McGrath, Andrew A. Meharg

Annu. Rev. Plant Biol. 2010. 61:535-59

Lucas Fernández LalanneSeminario de Fisiología Vegetal

Introducción• Elemento muy abundante (5 mg/kg).

• Se libera al medio por procesos naturales y antropogénicos.

• Cancerígeno: envenenamientos por consumo de agua o alimentos vegetales.

• En su ruta tierra-planta, el As interacciona con:- Hierro: fuerte adsorbente.- Fósforo: el arseniato es análogo del fosfato.- Azufre: ayuda a eliminar la toxicidad del As.- Silicio: hay similitudes entre el ácido silícico y el ácido arsenioso.

• El arroz es problemático, debido a sus condiciones de crecimiento anaerobio y a su vía tan eficiente del silicio.

El Arsénico en el medio terrestre

Movilización y transformación del As

Acumulación en plantas• Factor de transferencia (TF): proporción de As

en la planta con respecto a la concentración total de As en el suelo. <0.1 Excluyentes 0.1-1 Intermedias >1 Hiperacumuladoras

• Localización exacta del As, en el grano de arroz.Por ello hay mayor [As] en el salvado, que en el arroz blanco.

Transporte1. Captación del arseniato. El ácido arsénico se

disocia en oxianiones, que son análogos a los iones fosfato.

4. Transporte a larga distancia. El arsenito domina en la sabia del xilema.

3. Captación del As metilado (MMA, DMA). Aquaporinas tipo Lsi1.

2. Captación del arsenito. El ácido arsenioso no se disocia a pH normales, por lo que se toma en

forma de As(OH)3 por NIPs.

Transportadores

Metabolismo1. Reducción del arseniato,por la arseniato reductasa (ACR2).2. Metilación del As. Baja frecuencia.3. Toxicidad. - Arseniato: metabolismo del fosfato. - Arsenito: acoplamiento a grupos sulfhidrilo.

Estrésoxidativo

+ Enzimas

Respuestas antioxidantes

Metabolismo4. Desintoxicación.

Arsénico + Síntesis de fitoquelatinas

Arsenito-fitoquelatina

VacuolaATP

Estrategias de mitigación1. Agronomía. Ej: crecimiento de arroz bajo condiciones aerobias.

2. Manipulación de raíces, generando plantas que cedan el O2 más fácilmente.

3. Ingeniería genética. Producción de fitoquelatinasMetilación del arsénico

Transportadores fosfato (más discriminantes contra el As)

4. Fitoremediación, creando plantas que puedan acumular As sin problemas.