Evaluación de la acumulación de cadmio en células de tomate de árbol a través de detección electroquímica indirecta de péptidos ricos en cisteína
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Resumen
Mediante la generación electroquímica de yodo se evalúa la acumulación de Cd(II) por células de tomate de árbol (Solanum Betaceum) a través de la detección de péptidos ricos en cisteína, compuestos sintetizados por la planta cuando está contaminada con metales. La curva de calibración obtenida indica un intervalo lineal de 0 a 250 µmol L-1, con un límite de detección de 4,82 µmol L-1 (3,3 s/m). La concentración de péptidos en las suspensiones celulares incrementa conforme aumenta la concentración de CdSO4 y el tiempo de exposición. Los resultados indican que las células de tomate de árbol acumulan cadmio. Durante 5 días de exposición a 100 µmol L-1 CdSO4 las células en suspensión aún no sufren la apoptosis. El método propuesto muestra características útiles para su implementación en el monitoreo de contaminación por metales pesados en plantas en crecimiento.
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Citas
Anjum, N., Aref, I., Duarte, A., Pereira, E., Ahmad, I., & Iqbal, M. (2014). Glutathione and proline can coordinately make plants withstand the joint attack of metal (loid) and salinity stresses. Frontiers in plant science, 162(5), 1-4.
Arahana, V., Cabrera, A., & Torres, M. (2010). Propagación de tomate de árbol (Solanum betaceum) vía embriogénesis somática. ACI Avances en Ciencias e Ingenierías, 2(2), B16-B21.
Barrio, J., Cano, E., Arrroyo, M., Pardo, A. I., Chamón, J., & Madrid, A. U. (2005). Investigación sobre el proceso de estabilización y limpieza por reducción potenciostática de un plomo epigráfico romano. In Actas del II Congreso del Grupo Español del IIC. Investigación en Conservación y Restauración, Barcelona [CD].
Bentley, C., Bond, A., Hollenkamp, A., Mahon, P., & Zhang, J. (2013). Concentration and electrode material dependence of the voltammetric response of iodide on platinum, glassy carbon and boron-doped diamond in the room temperature ionic liquid 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide. Electrochimica Acta, 109, 554-561.
Boqué, R. (2005). La selectividad en análisis químico. Técnicas de Laboratorio, 299, 878-881.
Boqué, R., Maroto, A., Riu, J., & Rius, F. X. (2002). Validation of analytical methods. Grasas y Aceites, 53(1), 128-143.
Borrero, M. (2007). Protocolo para la Regeneración a partir de Explantes de Hojas de Cinco Variedades de Ecuatorianas de Tomate de Árbol (Solanum Betaceum). Recuperado de: http://repositorio.usfq.edu.ec/bitstream/23000/795/1/84516.pdf (Julio, 2017).
Carrera E. (2014). Establecimiento de suspensiones celulares a partir de segmentos foliares de Valeriana pyramidalis Kunth y estudio del efecto de la hormona GA3 en germinación “in vitro” de sus semillas. Recuperado de: http://repositorio.espe.edu.ec/xmlui/bitstream/handle/21000/9778/T-ESPE-048703.pdf?sequence=1&isAllowed=y (abril, 2018).
Cereser, C., Guichard, J., Drai, J., Bannier, E., Garcia, I., Boget, S., & Revol, A. (2001). Quantitation of reduced and total glutathione at the femtomole level by high-performance liquid chromatography with fluorescence detection: application to red blood cells and cultured fibroblasts. Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications, 752(1), 123-132.
Dieckhaus, C. M., Fernández-Metzler, C. L., King, R., Krolikowski, P. H., & Baillie, T. A. (2005). Negative ion tandem mass spectrometry for the detection of glutathione conjugates. Chemical research in toxicology, 18(4), 630-638.
Fojta, M., Fojtová, M., Havran, L., Pivoňková, H., Dorčák, V., & Šestáková, I. (2006). Electrochemical monitoring of phytochelatin accumulation in Nicotiana tabacum cells exposed to sub-cytotoxic and cytotoxic levels of cadmium. Analytica Chimica Acta, 558(1), 171-178.
González, M., Valero, E., & Compton, R. (2016). Iodine mediated electrochemical detection of thiols in plant extracts using platinum screen-printed electrodes. Sensors and Actuators B: Chemical, 236, 1-7.
Grajales, M., Palacios, F., & López, J. E. (2007). Disolución de platino en ácido clorhídrico inducida por voltaje alterno. El hombre y la máquina, (28). 46-53.
Ju, J., Zhang, R., & Chen, W. (2016). Photochemical deposition of surface-clean silver nanoparticles on nitrogen-doped graphene quantum dots for sensitive colorimetric detection of glutathione. Sensors and Actuators B: Chemical, 228, 66-73.
Lee, P., Goncalves, L., & Compton, R. (2015). Electrochemical determination of free and total glutathione in human saliva samples. Sensors and Actuators B: Chemical, 221, 962-968.
León, F., Viteri, D., y Cevallos, A. (2004). Manual del cultivo de tomate de árbol. Obtenido de: http://repositorio.iniap.gob.ec/bitstream/41000/827/4/iniapscm61.pdf (Julio, 2017)
Li, M., Wu, X., Wang, Y., Li, Y., Zhu, W., & James, T. D. (2014). A near-infrared colorimetric fluorescent chemodosimeter for the detection of glutathione in living cells. Chemical Communications, 50(14), 1751-1753.
López J. D. (2017). Determinación de Cadmio y Plomo en Soya (Glycine Max l.) En grano, en polvo y líquida comercializada en la ciudad de Guayaquil-Ecuador (Tesis de grado), Facultad de Ciencias Naturales. Universidad de Guayaquil, Ecuador.
López, M., Arbona, V., Pérez, R., Zandalinas, S., & Gómez, A. (2014). Effect of cadmium and calcium treatments on phytochelatin and glutathione levels in citrus plants. Plant Biology, 16(1), 79-87.
Lv, Y., Yang, L., Mao, X., Lu, M., Zhao, J., & Yin, Y. (2016). Electrochemical detection of glutathione based on Hg 2+-mediated strand displacement reaction strategy. Biosensors and Bioelectronics, 85, 664-668.
Martí, L., Burba, J. & Cavagnaro, M. (2002). Metales pesados en fertilizantes fosfatados, nitrogenados y mixtos. Revista de la Facultad de Ciencias Agrarias UNCuyo. XXXIV (2).43-48.
Narváez-Ortiz, W. A., Benavides-Mendoza, A., Robledo-Torres, V., & Mendoza-Villarreal, R. (2013). Efectividad del lodo textil en la producción y composición química del fruto de tomate. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 4(1), 129-141.
Niu, L. Y., Guan, Y. S., Chen, Y. Z., Wu, L. Z., Tung, C. H., & Yang, Q. Z. (2012). BODIPY-based ratiometric fluorescent sensor for highly selective detection of glutathione over cysteine and homocysteine. Journal of the American Chemical Society, 134(46), 18928-18931.
Reyes, Y., Vergara, I., Torres, O., Díaz, M., & González, E. (2016). Contaminación por metales pesados: Implicaciones en salud, ambiente y seguridad alimentaria. Ingeniería Investigación y Desarrollo, 16(2), 66-77.
Rodríguez, J. R., Hung, M., & Lavaut, M. G. (2009). Validación del método de determinación de uniformidad de contenido en tabletas de Dipirona de 300 mg en el laboratorio farmacéutico oriente. Revista Cubana de química, 21(2), 66-69.
Sánchez, L., & Alvarenga, S. (2015). Callogénesis y establecimiento del cultivo de células en suspensión de Uncaria tomentosa (Willd.) DC (uña de gato). Revista Tecnología en Marcha, 28(1), 105-120.
Sandoval, C. & Calispa, A. (2015). Guía de buenas prácticas agrícolas para el tomate de árbol (Solamun Betaceum). Resolución Técnica N°-0038. Otenido de: http://www.agrocalidad.gob.ec/wp-content/uploads/pdf/inocuidad/guia-tomate-arbol-min.pdf (Julio,2017).
Šelešovská, R., Fojta, M., Navrátil, T., & Chýlková, J. (2007). Brdička-type processes of cysteine and cysteine-containing peptides on silver amalgam electrodes. Analytica chimica acta, 582(2), 344-352.
Torres, A. (2012). Caracterización física, química y compuestos bioactivos de pulpa madura de tomate de árbol (Cyphomandra betacea)(Cav.) Sendtn. Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 62(4), 381-388.
Valero, E., González, M., Batchelor C., & Compton, R. (2016). Halogen mediated voltammetric oxidation of biological thiols and disulfides. Analyst, 141(1), 144-149.
Vázquez, A. Validación de métodos analíticos. Obtenido de: http://tesis.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/14634/aydedvazquezmoreno.pdf?sequence=1 (abril, 2018).
Wang, Z., Han, P., Mao, X., Yin, Y., & Cao, Y. (2017). Sensitive detection of glutathione by using DNA-templated copper nanoparticles as electrochemical reporters. Sensors and Actuators B: Chemical, 238, 325-330.
Xu, Y., & Zhang, B. (2014). Recent advances in porous Pt-based nanostructures: synthesis and electrochemical applications. Chemical Society Reviews, 43(8), 2439-2450.