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A biorremediação é uma tecnologia de remediação mediada por entidades biológicas, como plantas e microrganismos. A fitorremediação, que utiliza plantas ou produtos vegetais para remover contaminantes do ambiente, pode complementar ou servir como uma alternativa à remediação de base microbiana, superando algumas das limitações do uso de microrganismos isolados 1,2,3,4. A fitorremediação é econômica devido aos processos solares das plantas, onde os contaminantes são absorvidos por suas raízes ou brotos e transportados entre células e tecidos, onde podem ser metabolizados, sequestrados ou volatilizados5. As plantas mais eficazes para fitorremediação são tipicamente espécies resilientes e tolerantes ao estresse, com altas taxas de transpiração, rápida produção de biomassa e sistemas radiculares profundos, como os encontrados nos gêneros Populus e Salix 6. Como organismos sésseis, as plantas desenvolveram diversas vias metabólicas para lidar com compostos tóxicos em seu ambiente1. Isso os dota de uma ampla gama de genes e processos bioquímicos que aumentam sua capacidade de gerenciar contaminantes.
A estrutura de fitodegradação, proposta pela primeira vez por Sandermann et al. (1977)7, descreve um processo de três fases para a desintoxicação de contaminantes mediada por plantas: transformação, conjugação e compartimentalização. Em cada fase, os contaminantes sofrem modificações enzimáticas que aumentam sua hidrofilicidade, reduzem sua toxicidade e os tornam mais passíveis de sequestro ou mineralização adicional4. No entanto, como as plantas dependem principalmente do dióxido de carbono atmosférico para a fixação de carbono, sua capacidade de mineralizar totalmente os contaminantes orgânicos é potencialmente limitada. Os contaminantes podem, em vez disso, ser sequestrados em vacúolos ou paredes celulares (fitosequestro) ou volatilizados na atmosfera (fitovolatilização)1.
Um dos principais desafios na pesquisa de fitorremediação é detectar se as plantas podem absorver e transformar contaminantes orgânicos de seu ambiente1. Os métodos tradicionais de detecção muitas vezes não conseguem rastrear com precisão os caminhos de absorção e translocação de contaminantes, dificultando a avaliação da capacidade de uma planta de remediar poluentes específicos 1,5. Os compostos orgânicos de carbono-14 (14C) radiomarcados oferecem uma solução poderosa para esse problema. Ao expor as plantas a 14contaminantes marcados com C, os pesquisadores podem rastrear a incorporação de carbono radiomarcado nos tecidos vegetais, fornecendo informações precisas sobre a absorção, translocação e transformação do contaminante. Essa técnica permite a identificação de espécies vegetais capazes de remediar poluentes orgânicos específicos e oferece uma maneira confiável de avaliar as vias fisiológicas envolvidas. Em última análise, o uso de 14compostos marcados com C avança nossa compreensão do potencial de fitorremediação, apoiando o desenvolvimento de estratégias mais eficazes e direcionadas para a remediação ambiental.
Este artigo descreve um método usando 14contaminantes orgânicos radiomarcados com C para monitorar a absorção, translocação e destino desses contaminantes de uma solução hidropônica pelas plantas. Uma publicação recente descreveu um método semelhante para rastrear o destino de 14herbicidas marcados com C após aplicação foliar8. No entanto, o método aqui descrito descreve como avaliar a remoção e translocação de contaminantes radiomarcados da solução hidropônica, com comentários sobre como adaptar esse método ao uso do solo.