Bioensayos con Cucumis sativus para el estudio de la toxicidad de suelos contaminados con metales. Evaluación de potenciales biomarcadores de exposición a metales

Abstract

[ES] La contaminación de los suelos por metales supone un peligro para la supervivencia de los organismos a todos los niveles tróficos, afectando incluso a los seres humanos. En este sentido, los bioensayos con plantas son una herramienta integradora y eficaz para la detección de potenciales efectos ecotóxicos a través de biomarcadores de fitotoxicidad. Tradicionalmente, los bioensayos se realizan a corto plazo (horas) y con metales en disolución. Sin embargo, en este trabajo se apuesta por bioensayos a medio/largo plazo (días/meses) y con suelos contaminados con vistas a una evaluación del riesgo ambiental que recoja los efectos ecológicos más relevantes bajo condiciones reales. Así, en este trabajo se evaluó la toxicidad de suelos contaminados con Cu, Zn, Cd (de forma individual y combinada) a 0, 50, 100, 200 y 300 ppm tras 15 y 30 días de exposición mediante biomarcadores biométricos (desarrollo fenológico y biomasa), bioquímicos (contenido en α-tocoferol) y génicos (expresión del gen ASN1) utilizando la planta modelo Cucumis sativus (n. com. pepino). Los resultados de este estudio resaltan la importancia de las propiedades físicas (granulometría) y químicas (contenido en materia orgánica, carbonatos y pH) del suelo ya que afectan directamente sobre la biodisponibilidad de los metales, que influye, a su vez, en el potencial efecto tóxico que éstos tienen sobre las plantas. La baja biodisponibilidad de los tres metales (<1 ppm), asociada a la alta concentración de carbonatos y alto pH del suelo, no provocó un efecto tóxico notable sobre las plantas de C. sativus, a excepción del tratamiento polimetálico donde se observó un retraso en el desarrollo fenológico, la progresiva disminución de la biomasa y la sobreexpresión del gen ASN1 en la raíz tanto a 15 como a 30 días. Asimismo, este estudio ha permitido establecer qué tejidos son los de mayor interés ecotoxicológico en función del tiempo de exposición. En los primeros 15 días fue la raíz el tejido que se desarrolló de forma exponencial y, por lo tanto, el más sensible y con mayor potencial diagnóstico. En cambio, a tiempos más largos (30 días) fueron las hojas las que adquirieron mayor relevancia y, en consecuencia, serán el tejido más propicio para determinar los biomarcadores de ecotoxicidad. Este tipo de bioensayos a largo plazo con suelos contaminados pueden ser una aproximación útil para la toma de decisiones en la gestión de suelos.