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Respuestas metabólicas de raíces y hojas al estrés por zinc

Autores: Osmolovskaya, Natalia; Bilova, Tatiana; Gurina, Anastasia; Orlova, Anastasia; Vu, Viet D.; Sukhikh, Stanislav; Zhilkina, Tatiana; Frolova, Nadezhda; Tarakhovskaya, Elena; Kamionskaya, Anastasia; Frolov, Andrej

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Contaminación por metales pesados
Estudio de metabolómica
Respuestas al estrés inducidas por Zn
Metabolitos
Regulación osmótica
Protección antioxidante

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 3

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En las últimas décadas, la contaminación por metales pesados se ha convertido en un factor de estrés ambiental significativo. Las plantas se caracterizan por una alta plasticidad bioquímica y pueden ajustar su metabolismo para asegurar su supervivencia en un entorno cambiante. Aquí informamos, a nuestro conocimiento, el primer estudio de metabolómica basado en cromatografía de gases-espectrometría de masas (CG-EM) sobre las respuestas al estrés inducido por Zn en plantas. El estudio se realizó con extractos metanólicos acuosos de raíces y hojas después de su liofilización y derivatización secuencial con clorhidrato de metoxilamina y -metilo--(trimetilsilil)trifluoroacetamida. En total, se detectaron 419 derivados en las muestras, y 144 de ellos pudieron ser anotados de manera tentativa. Los cambios metabólicos en plantas de siete semanas en respuesta a un tratamiento de siete días con 300 umol/L de ZnSO·7HO en solución nutritiva fueron específicos de los órganos y más pronunciados en las raíces. La mayoría de los metabolitos responsivos se reguló al alza y estaban dominados por azúcares y ácidos azucarados. Los efectos revelados podrían atribuirse a la participación de estos metabolitos en la regulación osmótica, la protección antioxidante y la complejación de Zn. Una regulación al alza de 59 veces del ácido glucónico en raíces indicó claramente una oxidación de glucosa mejorada debido al estrés oxidativo tras el tratamiento con Zn. El ácido glucónico podría ser empleado además en la complejación de Zn. La pronunciada regulación al alza inducida por Zn del ácido salicílico en raíces y brotes sugiere un papel clave de esta hormona en la señalización del estrés y la activación de los mecanismos de tolerancia al estrés por Zn. En general, nuestro estudio proporciona la primera visión sobre las tendencias generales de los rearrangements bioquímicos inducidos por Zn y los principales cambios metabólicos adaptativos.

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