Mecanismos de adsorción y detoxificación de elementos de tierras raras (REEs) en los polisacáridos de la pared celular de L
Autores: Guo, Yingying; Chen, Keyi; Lei, Shihan; Gao, Yuan; Yan, Shengpeng; Yuan, Ming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Mecanismos de adsorción y detoxificación de elementos de tierras raras (REEs) en los polisacáridos de la pared celular de L
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Pared celular
Polisacáridos
Elementos de tierras raras
Sitios de unión
Pectina
Grupos funcionales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La pared celular (CW) es crítica para la acumulación de metales pesados en plantas tolerantes a metales. Los polisacáridos, el componente principal de la CW, contribuyen significativamente a la inmovilización de metales pesados. Sin embargo, los mecanismos de adsorción y desintoxicación de elementos de tierras raras (REEs) por polisacáridos en las paredes celulares de L. () siguen siendo poco claros. En este trabajo, exploramos los sitios de unión de los REEs y las modificaciones a los polisacáridos en las paredes celulares de raíces y hojas en , con el fin de elucidar el mecanismo de adsorción y fijación de los REEs por la pared celular. Nuestros hallazgos indicaron que hasta el 40.7% y el 48.1% de los REEs unidos a la pared celular estaban presentes en la pectina de la raíz y la hoja, respectivamente. La eliminación de pectina condujo a una disminución del 39.8% y del 23.6% en la máxima adsorción de REEs en la CW, lo que sugiere que la pectina era el principal sitio de unión para los REEs en las paredes celulares de . Los grupos hidroxilo (-OH) y carboxilo (-COOH) en la pared celular interactuaron principalmente con los iones de REEs bajo condiciones de estrés, lo que desempeñó un papel clave en la unión de los REEs. Se encontró una evidente fraccionamiento de REEs durante las diversas fracciones de la CW, y todas las fracciones de la pared celular de la raíz estaban enriquecidas con HREEs, mientras que todas las fracciones de la pared celular de la hoja estaban enriquecidas con LREEs. Además, la composición de la pared celular se moduló en reacción al estrés de REEs. En conclusión, la pectina de la pared celular es el principal sitio de unión de los REEs, y los grupos funcionales en la pared celular desempeñan un papel significativo en la unión de los REEs. Al mismo tiempo, las plantas pueden controlar la adsorción y fijación selectiva de los REEs ajustando la composición de las paredes celulares. Este estudio ofrece valiosos conocimientos sobre los mecanismos de adsorción y fijación de REEs en las paredes celulares de , contribuyendo a una base teórica para la biorremediación de la contaminación por REEs.
Descripción
La pared celular (CW) es crítica para la acumulación de metales pesados en plantas tolerantes a metales. Los polisacáridos, el componente principal de la CW, contribuyen significativamente a la inmovilización de metales pesados. Sin embargo, los mecanismos de adsorción y desintoxicación de elementos de tierras raras (REEs) por polisacáridos en las paredes celulares de L. () siguen siendo poco claros. En este trabajo, exploramos los sitios de unión de los REEs y las modificaciones a los polisacáridos en las paredes celulares de raíces y hojas en , con el fin de elucidar el mecanismo de adsorción y fijación de los REEs por la pared celular. Nuestros hallazgos indicaron que hasta el 40.7% y el 48.1% de los REEs unidos a la pared celular estaban presentes en la pectina de la raíz y la hoja, respectivamente. La eliminación de pectina condujo a una disminución del 39.8% y del 23.6% en la máxima adsorción de REEs en la CW, lo que sugiere que la pectina era el principal sitio de unión para los REEs en las paredes celulares de . Los grupos hidroxilo (-OH) y carboxilo (-COOH) en la pared celular interactuaron principalmente con los iones de REEs bajo condiciones de estrés, lo que desempeñó un papel clave en la unión de los REEs. Se encontró una evidente fraccionamiento de REEs durante las diversas fracciones de la CW, y todas las fracciones de la pared celular de la raíz estaban enriquecidas con HREEs, mientras que todas las fracciones de la pared celular de la hoja estaban enriquecidas con LREEs. Además, la composición de la pared celular se moduló en reacción al estrés de REEs. En conclusión, la pectina de la pared celular es el principal sitio de unión de los REEs, y los grupos funcionales en la pared celular desempeñan un papel significativo en la unión de los REEs. Al mismo tiempo, las plantas pueden controlar la adsorción y fijación selectiva de los REEs ajustando la composición de las paredes celulares. Este estudio ofrece valiosos conocimientos sobre los mecanismos de adsorción y fijación de REEs en las paredes celulares de , contribuyendo a una base teórica para la biorremediación de la contaminación por REEs.