Effects of metal ions (Cd2+, Cu2+, Zn2+) on the growth and chelating-compound production of three ectomycorrhizal fungi

• Autores: Angela Machuca H., David Navias, A. M. F. Milagres, Daniel Chávez, Yudith Guillén
• Localización: Interciencia: Revista de ciencia y tecnología de América, ISSN 0378-1844, Vol. 39, Nº. 4, 2014, págs. 221-227
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    Diversos estudios han demostrado que hongos aislados de sitios contaminados con metales presentan alta tolerancia in vitro, pero no está claro si hongos provenientes de sitios no contaminados también pueden presentar ecotipos tolerantes. La tolerancia a Cd2+, Cu2+ y Zn2+ y la producción de compuestos quelantes como posible mecanismo de destoxificación, fue evaluada en tres hongos ectomicorrícicos recolectados en tres sitios no contaminados (SIS, SRS y ESC). Los hongos fueron cultivados en medio sólido con 5 y 20μmol·l-1 Cd; 0,1 y 1mmol·l-1 Cu; y 1 y 10mmol·l-1 Zn, y se determinó el índice de tolerancia. Los compuestos quelantes fueron determinados con Chrome Azurol S (CAS), y su naturaleza química (hidroxamatos o catecolatos) fue analizada.

    Entre los hongos existió una clara variación inter e intraespecífica en las respuestas a bajas y altas concentraciones de metales.

    Algunos ecotipos de Rhizopogon roseolus y Suillus luteus fueron los más tolerantes a 1mM Cu y 10mM Zn. S. luteus SRS presentó tolerancia a los tres metales. La adición de Cu y Cd estimuló la producción de compuestos quelantes detectados con CAS y la producción de pigmentos oscuros en todos los ecotipos. Los menores valores de pH de los medios de cultivo fueron detectados en presencia de Cd. Hidroxamatos y catecolatos fueron detectados sólo en algunos ecotipos, y los catecolatos fueron estimulados por Cd en S. luteus y S. bellinii. Entre los hongos recolectados en sitios no contaminados fue posible encontrar ecotipos tolerantes a altas concentraciones de metal y además productores de compuestos quelantes del tipo sideróforos.

  • English

    Several studies have shown that ecotypes of ectomycorrhizal fungi from metal-contaminated sites present a high metal tolerance under in vitro conditions, but it is not clear whether fungi from non-contaminated sites can also develop ecotypes with high metal tolerance. Tolerance to Cd2+, Cu2+ and Zn2+ ions, and production of chelating compounds as a detoxification mechanism were evaluated in ectomycorrhizal fungi collected from three uncontaminated sites (SIS, SRS and ESC). The fungi were grown in solid medium with 5 and 20μmol·l-1 Cd, 0.1 and 1mmol·l-1 Cu, and 1 and 10mmol·l-1 Zn, and the tolerance index was determined.

    The metal-chelating compounds were determined by Chrome Azurol S (CAS) assay, and the chemical nature (hydroxamate or catecholate) of the compounds was analyzed. There was a clear inter- and intraspecific variation in the fungal responses at low and high metal concentrations. Some ecotypes of Rhizopogon roseolus and Suillus luteus were the most tolerant at 1mM Cu and 10mM Zn. S. luteus SRS showed tolerance to the three metals.

    The addition of Cu and Cd stimulated CAS-detected metal-chelating compounds and dark pigmentation production in all isolates.

    In the presence of Cd the lowest pH values of the culture media were detected. Hydroxamates and catecholates were detected only in some isolates, and the catecholates were stimulated by Cd in S. luteus and S. bellinii. Among fungi collected from uncontaminated sites it was possible to found ecotypes tolerant to high metal concentrations and also producers of siderophoretype chelating compounds.

  • português

    Diversos estudos têm demonstrado que fungos isolados de locais contaminados com metais apresentam alta tolerância in vitro, mas não está claro si fungos provenientes de locais não contaminados também podem apresentar ecótipos tolerantes. A tolerância a Cd2+, Cu2+ e Zn2+ e a produção de compostos quelantes como possível mecanismo de detoxificação, foi avaliada em três fungos ectomicorrízicos recolhidos em três locais não contaminados (SIS, SRS e ESC). Os fungos foram cultivados em meio sólido com 5 e 20μmol·l-1 Cd; 0,1 e 1mmol·l-1 Cu; y 1 y 10mmol·l-1 Zn, e se determinou o índice de tolerância. Os compostos quelantes foram determinados com Cromo Azurol S (CAS), e sua natureza química (hidroxamatos ou catecolatos) foi analisada. Entre os fungos existiu uma clara variação inter e intraespecífica nas respostas em baixas e altas concentrações de metais. Alguns ecótipos de Rhizopogon roseolus e Suillus luteus foram os mais tolerantes a 1mM Cu e 10mM Zn. S. luteus SRS apresentou tolerância aos três metais. A adição de Cu e Cd estimulou a produção de compostos quelantes detectados com CAS e a produção de pigmentos escuros em todos os ecótipos. Os menores valores de pH dos meios de cultivo foram detectados em presença de Cd. Hidroxamatos e catecolatos foram detectados somente em alguns ecótipos, e os catecolatos foram estimulados por Cd em S. luteus e S. bellinii. Entre os fungos recolhidos em locais não contaminados foi possível encontrar ecótipos tolerantes a altas concentrações de metal e além disso produtores de compostos quelantes do tipo sideróforos.