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Impactos negativos del arsénico en las plantas y estrategias de mitigación

Autores: Sinha, Dwaipayan; Datta, Soumi; Mishra, Reema; Agarwal, Preeti; Kumari, Tripti; Adeyemi, Sherif Babatunde; Kumar Maurya, Arun; Ganguly, Sharmistha; Atique, Usman; Seal, Sanchita; Kumari Gupta, Laxmi; Chowdhury, Shahana; Chen, Jen-Tsung

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Impactos negativos del arsénico en las plantas y estrategias de mitigación


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Arsénico
Plantas
Toxicidad
Estrategias de mitigación
Agua
Comida

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 16

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El arsénico (As) es un metaloide que se encuentra principalmente en el suelo y el agua. La presencia de As por encima de los niveles permisibles se vuelve tóxica y perjudicial para los organismos vivos, convirtiéndolo en una preocupación global significativa. Los humanos pueden absorber As a través del consumo de agua contaminada y alimentos contaminados con As cultivados en suelos con problemas de As. Dado que los seres humanos son organismos móviles, pueden utilizar agua y alimentos limpios y no contaminados que se encuentran a través de varios canales o cambiar de un área contaminada por As a un área limpia; pero las plantas son sésiles y obtienen As junto con minerales esenciales y agua a través de las raíces, lo que las hace más susceptibles a la intoxicación por arsénico y al estrés consecuente. El arsénico y el fósforo tienen muchas similitudes en términos de sus características físicas y químicas, y compiten comúnmente para causar anomalías fisiológicas en los sistemas biológicos que contribuyen a un mayor estrés. Los indicadores iniciales de la propensión del arsénico a inducir toxicidad en las plantas son una disminución en el rendimiento y una pérdida de biomasa vegetal. Esto se acompaña de considerables alteraciones fisiológicas; incluyendo un aumento oxidativo instantáneo; seguido de la oxidación de biomoléculas esenciales. Estas variables resultan en última instancia en la permeabilidad celular y un desequilibrio electrolítico. Además, el arsénico altera los ácidos nucleicos, el proceso de transcripción y las enzimas esenciales involucradas en las principales vías metabólicas del sistema vegetal. Para reducir la absorción de As por las plantas, se han propuesto una variedad de estrategias de mitigación que incluyen prácticas agronómicas, mejoramiento de plantas, manipulación genética, modelado asistido por computadora, técnicas bioquímicas y la modificación de los enfoques humanos respecto al consumo y la contaminación, y de esta manera, se puede generar una mayor conciencia. Estas estrategias de mitigación ayudarán además a garantizar una buena salud, seguridad alimentaria y sostenibilidad ambiental. Este artículo resume la naturaleza del impacto del arsénico en las plantas, los mecanismos fisio-bioquímicos evolucionados para hacer frente al estrés por As y las medidas de mitigación que se pueden emplear para eliminar los efectos negativos del As.

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