Avaliação metalômica em plantas de soja transgênica e não transgênica irrigadas com nanopartículas de prata

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Chacón-Madrid, Katherine, 1986-
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/4833
Resumo: Orientador: Marco Aurelio Zezzi Arruda
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spelling Avaliação metalômica em plantas de soja transgênica e não transgênica irrigadas com nanopartículas de prataMetallomic evaluation in transgenic and non-transgenic soybean plants irrigated with silver nanoparticlesSojaNanopartículas de prataMetalômicaPlantas transgênicasLA-ICP-MSSoybeanSilver nanoparticlesMetallomicTransgenic plantsLA-ICP-MSOrientador: Marco Aurelio Zezzi ArrudaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: Essa Tese teve como temática avaliar as possíveis alterações causadas pela presença de AgNP durante o desenvolvimento de plantas de soja transgênicas (com um e dois genes inseridos) e não transgênicas, TRR, TIntacta e NT, respectivamente, assim como os efeitos da sua modificação genética, e, para isso, essa Tese foi dividida em 3 Capítulos. Conforme descrito no Capítulo 1, foi necessário, inicialmente, a otimização das condições de obtenção das amostras, e as condições de sínteses, purificação e quantificação da solução de AgNP, utilizada para irrigar as plantas, foram estudadas e definidas para garantir a reprodutibilidade da reação, evitar efeitos sinérgicos entre a prata na forma iônica e de NP e conseguir garantir a quantidade de Ag adicionada durante o cultivo das plantas. Assim, foram obtidos os grupos tratamento das plantas de soja NT, TRR e TIntacta: irrigados com água deionizada (controle), AgNP e AgNO3. Adicionalmente, durante a coleta do material vegetal, foi evidenciada uma maior alteração na massa média por planta das amostras de soja NT devido a presença da prata, quando comparado com as plantas T. Ou seja, pode-se pensar que a modificação genética nas plantas de soja permitiu que as plantas alterassem seu sistema de resposta ao estresse metálico impedindo grandes impactos perceptíveis na morfologia. No Capítulo 2, foi realizada uma avaliação do perfil ionômico das diferentes partes das plantas de soja NT, TRR e TIntacta, empregando a decomposição ácida assistida com micro-ondas para preparo da amostra, e posterior análises usando ICP-MS. Os resultados da quantificação de alguns nutrientes essenciais para o desenvolvimento da planta e, também, sua análise utilizando ferramentas estatísticas, permitiu evidenciar a separação entre os grandes grupos das amostras em estudo, revelando o fato que, em nível ionômico, as plantas NT, TRR e TInctacta são diferentes, baseadas na diferença de captação, transporte e retenção dos analitos e suas alterações frente à presença da Ag. Desta forma, pode-se pensar que os transportadores encarregados da mobilidade e distribuição dos analitos nas espécies de plantas estudadas, são diferentes, ou não estão agindo na mesma proporção, possivelmente pelas diferenças genéticas entre elas. Finalmente, no Capítulo 3, a técnica LA-ICP-MS foi utilizada para o imageamento das folhas de soja. Para isto, foi estudado o uso de diferentes padrões internos (12C+, 13C+, 31P+ e 28Si+) para corrigir as possíveis flutuações da intensidade do sinal dos analitos. A partir de então, buscou-se a escolha do melhor PI para a obtenção das imagens baseados na maior precisão obtida (RSD de 37, 15 e 4% para 107Ag+, 55Mn+ e 63Cu+, respectivamente), bem como a maior homogeneidade na superfície das amostras (verificados através das imagens). Sendo assim, o padrão interno escolhido foi o 13C+. As análises das imagens das folhas mostraram uma baixa translocação da Ag, indicada pelo sinal basal deste íon. Adicionalmente, a presença de Ag na forma iônica e como NP alteraram de forma diferente, a homeostase do 112Cd+, 64Zn+, 55Mn+, 63Cu+ e 57Fe+ nas folhas T e NT, confirmando a diferença de mecanismo nas plantas, devido a modificação genética. Assim bem, o comportamento das plantas TRR e TIntacta foi diferente na presença de prata iônica ou NP, confirmando que o metabolismo destas duas plantas, apesar ambas serem transgênicas, são diferentesAbstract: This Thesis had as the theme to evaluate the possible alterations caused by the presence of AgNP during the development of transgenic (with one and two genes inserted) and non-transgenic soybean plants, TRR, TIntacta and NT, respectively, as well as the effects of its genetic modification, and, then, this Thesis was divided into 3 Chapters. As described in Chapter 1, it was necessary, initially, to optimize the conditions for obtaining the samples, and the conditions for synthesis, purification and quantification of the AgNP solution, used to irrigate the plants, were studied and defined to ensure the reproducibility of the reaction, avoid synergistic effects between silver in the ionic form and NP and manage to guarantee the amount of Ag added during plant cultivation. Thus, the treatment groups of NT, TRR and TIntacta soybean plants were obtained: irrigated with deionized water (control), AgNP and AgNO3. Additionally, during the collection of plant material, a greater change in the average mass per plant of NT soybean samples was evidenced due to the presence of silver, when compared to T plants. Soybean allowed the plants to alter their metallic stress response system preventing large perceptible impacts on morphology. In Chapter 2, an evaluation of the iononomic profile of the different parts of the NT, TRR and TIntacta soybean plants was performed, using microwave-assisted acid decomposition for sample preparation, and subsequent analysis using ICP-MS. The results of the quantification of some essential nutrients for the development of the plant, and also their analysis using statistical tools, showed the separation between the large groups of samples under study, revealing the fact that, at the iononomic level, the NT, TRR plants and TIncctata are different, based on the difference in the uptake, transport and retention of analytes and their changes in the presence of Ag. Thus, one can think that the transporters responsible for the mobility and distribution of the analytes in the studied plant species are different, or are not acting in the same proportion, possibly due to genetic differences between them. Finally, in Chapter 3, the LA-ICP-MS technique was used to image soybean leaves. For this, the use of different internal standards (12C+, 13C+, 31P+ and 28Si+) was studied to correct possible fluctuations in the signal intensity of the analytes. From then onwards, we sought to choose the best PI for obtaining the images based on the highest precision obtained (RSD of 37, 15 and 4% for 107Ag+, 55Mn+ and 63Cu+, respectively), as well as the greatest homogeneity on the surface of the samples (checked through the images). Therefore, the chosen internal standard was 13C+. Leaf image analysis showed a low Ag translocation, indicated by the basal signal of this ion. Additionally, the presence of Ag in the ionic form and as NP altered the homeostasis of 112Cd+, 64Zn+, 55Mn+, 63Cu+ and 57Fe+ in different ways in T and NT leaves, confirming the difference in mechanism in plants, due to genetic modification. Thus, the behavior of TRR and TIntacta plants was different in the presence of ionic silver or NP, confirming that the metabolism of these two plants, despite both being transgenic, are differentDoutoradoQuímica AnalíticaDoutora em QuímicaCAPES001[s.n.]Arruda, Marco Aurelio Zezzi, 1965-Sussulini, AlessandraBottoli, Carla Beatriz GrespanMaltez, Heloisa FrançaFigueiredo, Eduardo Costa deUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASChacón-Madrid, Katherine, 1986-20222022-03-24T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (123 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/4833CHACÓN-MADRID, Katherine. Avaliação metalômica em plantas de soja transgênica e não transgênica irrigadas com nanopartículas de prata. 2022. 1 recurso online (123 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/4833. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1245205Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-07-14T11:29:08Zoai::1245205Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2022-07-14T11:29:08Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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