PHYSIOLOGICAL RESPONSE OF THE AQUATIC FERN Salvinia minima UNDER EXPOSURE TO METALS SUCH Pb, Ni, Cu, Zn AND Li | FISIOLOGÍA DEL HELECHO ACUATICO Salvinia minima AL SER EXPUESTO A METALES COMO Pb, Ni, Cu, Zn y Li

anglais. Background: Metals can be found in nature, but they are also generated by anthropogenic activities associated with technological waste, such as batteries and electronic components. These metals, when released to the environment may contaminate and cause significant health damage. Phytoremediation is a process to de-contaminate water bodies from metals using plants. Obviously, those plants should be able not only to uptake high amounts of metals, but also, they should be able to tolerate those high concentrations in their tissues.  Salvinia minima is a fast-growing, floating aquatic fern and its ability to take up metals from the environment has been evaluated. Objective: To characterize the physiological and molecular response of Salvinia minima plants exposed to different metals. Methodology: A system was designed to expose Salvinia minima plants to different metals such as Pb, Ni, Cu, Zn and Li, for seven days at different concentrations levels and take samples every 24 h. Various parameters were evaluated including metal uptake, metal concentration in the medium, leaf appearance, PSII efficiency (Fv/Fm), photosynthesis, transpiration, stomatal conductance. Results: S. minima plants were capable to accumulate Pb (28 mg /g DW at 40 uM), Zn (10 mg/g at 80uM) Li (10 mg/g at 20mM), Cu (8 mg/g at 40 uM) and Ni (4 mg/g at 40 uM), at their roots. At short times (0-24 h) and at low concentrations (of certain metals) no significant physiological damage was observed, however, at high concentrations or longer exposure times (48-144 h), physiological damage can be observed in terms of decreased photosynthesis and PSII efficiency, transpiration and stomatal conductance. Implications: Salvinia minima plant are capable to take Pb, Ni, Cu, Zn and Li from the medium, which indicates that it is a good candidate to be used in the phytoremediation of water bodies contaminated with these metals. Conclusions: Salvinia minima plants take up and accumulate high concentrations of Pb, Ni, Cu, Zn and Li in their tissues, thus reducing the metal content of aqueous media. Even though at high concentrations those metals may affect its physiological performance, this occurs at much higher concentrations than those normally found in natural water bodies, therefore S. minima is certainly a good candidate to be used for the phytoremediation of water bodies contaminated with metals.

espagnol; castillan. Antecedentes: Los metales están presentes en naturaleza y pueden ser utilizados en diversas actividades antropogénicas generando desechos tecnológicos como en baterías y componentes electrónicos. Estos metales al llegar a los mantos freáticos contaminan el agua y producen daños importantes en la salud. La fitorremediación es un proceso que puede ayudar a descontaminar cuerpos de agua contaminados con metales usando plantas. Obviamente las plantas a usar deben ser capaces de tomar grandes cantidades de metales de medios acuosos, pero también ser capaces de acumular y tolerar dichas concentraciones del metal en sus tejidos. Salvinia minima es un helecho acuático flotante de rápido crecimiento y se ha evaluado su capacidad de toma de metales del medio. Objetivo: Caracterizar la respuesta fisiológica y molecular de plantas de Salvinia minima expuestas a diferentes metales. Metodología: Se diseñó un sistema para exponer plantas de Salvinia minima a diferentes metales como plomo (Pb), níquel (Ni), cobre (Cu), zinc (Zn) y litio (Li) durante siete días a diferentes concentraciones y cada 24 h fueron tomadas muestras y parámetros como: toma de metal, metal en el medio, aspecto de hojas, eficiencia del PSII (Fv/Fm), fotosíntesis, transpiración, conductancia estomática. Resultados: Se determinó que las plantas de S. minima son capaces de acumular Pb (28 mg /g de peso seco a 40 uM de Pb), Zn (10 mg/g a 80uM) Li (10 mg /g a 20mM), Cu (8 mg/g ) y Ni (4 mg/g ) en sus raices. A tiempos cortos (0-24 h) y a bajas concentraciones (de ciertos metales) no se observa daño significativo fisiológico, sin embargo, a altas concentraciones o tiempos de exposición más prolongados (48-144 h), si se observa daño en la fisiología de las plantas expuestas, donde disminuye la fotosíntesis y eficiencia del PSII. Las transpiración y conductancia estomática también disminuye. Implicaciones: Salvinia minima al ser capaz de tomar Pb, Ni, Cu, Zn y Li del medio y tolerarlo en sus tejidos, representa un excelente candidato para fito-remediar cuerpos de agua contaminados con estos metales. Conclusiones: Las plantas de Salvinia minima toman y almacenan Pb, Ni, Cu, Zn y Li en sus tejidos. A bajas concentraciones, la fisiología de las plantas parece afectarse poco. A pesar de que a concentraciones más altas de la concentración umbral, las plantas pueden disminuir su eficiencia fisiológica, esto ocurre a concentraciones mucho más altas de las comúnmente encontradas en cuerpos de agua contaminados, de manera que Salvinia minima se sugiere como un candidato eficaz en la descontaminación de cuerpos de agua contaminados con estos metales.