FITORREMEDIAÇÃO DE CÁDMIO POR Khaya ivorensis A. Chev. MITIGAÇÃO DO ESTRESSE POR SILÍCIO NAS MODULAÇÕES FISIOLÓGICAS, BIOQUÍMICAS E ANATÔMICAS.
Metal pesado, sílica, fluorescência da clorofila a, antioxidantes, espessuras epidérmicas.
Dentre os metais pesados (MPs), o cádmio (Cd), representa uma das maiores ameaças ao meio ambiente em escala global, em virtude do seu elevado potencial ecotoxicológico e dos índices crescentes no solo, o que contribui em larga escala para a perda da produtividade e da biodiversidade dos ecossistemas. Plantas lenhosas de rápido crescimento representam ferramentas eficazes para extração Cd em solos contaminados. Nesse sentido, o mogno africano (Khaya ivorensis A. Chev), uma espécie arbórea pertence à família Meliaceae apresenta características satisfatórias à remediação dado ao crescimento acelerado, sistema radicular axial e alta produção de biomassa. No entanto, as estratégias fitorremediadoras e mecanismos de tolerância ao Cd implementados por essa espécie, associados à melhoria do estado nutricional, não estão claros. Diante do exposto, essa pesquisa visa identificar as modulações do silício (Si), um micronutriente benéfico, na fisiologia, na bioquímica, no sistema antioxidante e na anatomia de mudas de mogno africano, submetidas à níveis tóxicos de Cd e correlacionar esses processos com o aumento do potencial fitorremediador ao MP. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, em esquema fatorial 4x4 com cinco repetições, e os fatores constituídos por níveis crescentes do MP (Cd 0, 25, 50 e 75 mg L-1) e doses de silício (Si 0, 100, 150 e 300 mg L-1). Realizou-se a análise de regressão polinomial, superfície de resposta. As concentrações de Cd 50 e 75 mg L-1 foram tóxicas, e causaram alterações nos processos bioquímicos com repercussões fisiológicas e anatômicas negativas em Khaya ivorensis. Houve danos fotoinibitórios ao PSII, em que as variáveis da fluorescência da clorofila a, (ΦPSII), (qP) e (ETR), da fotossíntese (A), de trocas gasosas (gs), (Ci/Ca) e dos pigmentos fotossintéticos, especialmente, clorofila b, foram as mais afetadas pelo maior nível do metal e apresentaram pontos mínimos respectivos pelo ajuste da regressão de 0,05; 0,07; 0,15 µmol CO2 molar-1; 3,2 mmol CO2 m-2 s-1; 0,1 mol H2O m-2 s-1; 0,06 µmol CO2 molar-1 e 0,18 mg g-1 e foram 78%, 82%, 75%, 83%, 96%, 93% e 95% inferiores ao controle. A desorganização no metabolismo citosólico, causou a peroxidação lipídica. O conteúdo de malonoaldeído (MDA) foi aumentado em 63% e 69% em folhas e raízes, o que foi acompanhado por reduções na atividade das enzimas antioxidantes, sobre tudo, a APX teve sua expressão diminuída em de 69% no sistema radicular. Ocorreram alterações anatômicas nos tecidos com diminuições acentuadas nas espessuras epidérmicas. O parênquima paliçádico e o córtex radicular foram 84% e 72% menos espessos sob aquele nível tóxico de Cd. No entanto, o Si atenuou o estresse promovido pelo íon e modulou uma sobreepressãos naquelas variáveis, o que assegurou o crescimento e o desenvolvimento de Kaya ivorensis em condições de contaminação pelo MP. O metabolismo normal das plantas foi retomado apenas naquelas submetidas ao tratamento com Cd 50 mg L-1 e nutridas com Si 150 mg L-1. A análise canônica mostrou que a combinação de Cd 45 mg L-1 e Si 160 mg L-1, resultou nos pontos máximos da expressão daqueles parâmetros, em que os valores chegaram próximos ao controle. A modulação do Si no metabolismo antioxidante ficou confirmada pelos incrementos de 31% na atividade da SOD. Esses padrões de respostas estiveram relacionados à redução da translocação de Cd às partes aéras e ao seu aprisionamento no sistema radicular induzidos pelo Si. Assim, o micronutriente elevou a tolerância e o potencial fitorremediador de Khaya ivorensis ao Cd mediante a fitoestabilização do MP, o que foi decorrente de mecanismos de cocomplexação do Si ao Cd, bem como, às restrições ao íon impostas pelas estrias de caspary, mediadas pelo Si. Atribuímos, ainda, à melhoria nas relações hídricas.