Pesquisadores da Universidade de Montreal e do Jardim Botânico de Montreal descobriram um novo mecanismo químico usado pelas raízes do tremoço branco para limpar solos contaminados com arsênico. A poluição dos solos com arsênio altamente tóxico é um problema mundial que gera riscos substanciais à saúde humana e ao meio ambiente.
No Canadá, mais de 7.000 locais contaminados com metais como o arsênio são considerados "altamente preocupantes" pelo governo, com algumas operações de mineração e instalações de preservação de madeira passadas e recentes tendo deixado sua marca no meio ambiente, aumentando os níveis de arsênio do solo em até 1000 vezes limites máximos regulatórios de saúde.
Uma maneira pela qual os solos contaminados com arsênico podem ser rejuvenescidos é explorar os mecanismos naturais que evoluíram em certas plantas para a tolerância à contaminação.
"O tremoço-branco da cultura das leguminosas (L. albus) é uma espécie de planta tolerante ao arsênio que está sendo estudada para remediação sustentável", explica Adrien Frémont, principal autor do estudo e aluno de doutorado em ciências biológicas na Université de Montréal. "Acredita-se que o mecanismo por trás da tolerância ao arsênio no tremoço branco seja a liberação de substâncias químicas vegetais diretamente no solo pelas raízes, mas a natureza desses compostos é desconhecida e difícil de estudar devido à complexidade dessas interações subterrâneas."
Produtos químicos de raiz em um país desconhecido
Para estudar isso, a equipe desenvolveu bolsas de náilon que podem ser colocadas perto das raízes no solo para capturar as moléculas exsudadas sem danificar o sistema radicular. A mistura complexa de moléculas coletadas dessas bolsas foi analisada usando perfis químicos avançados (metabolômicos) para identificar os compostos capazes de se ligar aos metais produzidos pelas plantas Lupin em resposta a altas concentrações de arsênio. Algumas dessas moléculas de ligação a metais, as fitoquelatinas, são conhecidas por serem usadas internamente pelas plantas para lidar com o estresse do metal, mas nunca antes foram capturadas como exsudadas em solos poluídos.
"Estamos realmente entusiasmados para ver como combinar novas abordagens de amostragem de solo de raiz com perfil metabolômico avançado pode render tais descobertas inesperadas", observa Frémont. "Sabemos que as plantas podem alterar drasticamente as propriedades do solo e podem transformar ou imobilizar a poluição do solo, mas a química subjacente a como elas conseguem isso, e em particular a composição e função dos compostos exsudados pela raiz, ainda é um país desconhecido."
As raízes das plantas alteram diretamente os solos poluídos
As próximas etapas da pesquisa são ramificar em uma análise mais detalhada das reações químicas precisas que ocorrem na interface solo-raiz, incluindo a exploração de diferentes espécies de plantas, interações com microrganismos e o desafio da poluição do solo diversa.
Como o Dr. Nicholas Brereton, da Universidade de Montreal e autor sênior do estudo, menciona: "Pode ser um verdadeiro desafio pesquisar as complexas interações que acontecem no subsolo entre as plantas e o solo, mas essas descobertas são gratificantes em nos dizer que os mecanismos naturais evoluíram em plantas para lidar com este tipo de poluição. Embora ainda estejamos apenas começando a entender como funcionam essas estratégias de raízes de plantas, à medida que aprendermos mais, poderemos utilizar esses processos naturais para melhorar a saúde do solo e ajudar a aliviar alguns dos danos antropogênicos mais persistentes ao nosso meio ambiente. "
