The phytoremediation capacity of Lemna minor prevents deleterious effects of anti-HIV drugs to nontarget organisms.

Autor: Kitamura RSA; Programa de Pós-Graduação em Genérica, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, Paraná, Brazil; Laboratório de Fisiologia de Plantas sob Estresse, Departamento de Botânica, Setor de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Paraná, Avenida Coronel Francisco H. dos Santos, 100, Centro Politécnico Jardim das Américas, C.P. 19031, 81531-980, Curitiba, Paraná, Brazil., Marques RZ; Laboratório de Fisiologia de Plantas sob Estresse, Departamento de Botânica, Setor de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Paraná, Avenida Coronel Francisco H. dos Santos, 100, Centro Politécnico Jardim das Américas, C.P. 19031, 81531-980, Curitiba, Paraná, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Solo, Universidade Federal do Paraná, Rua dos Funcionários, 140, Juvevê, 80035-050, Curitiba, Paraná, Brazil., Kubis GC; Laboratório de Fisiologia de Plantas sob Estresse, Departamento de Botânica, Setor de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Paraná, Avenida Coronel Francisco H. dos Santos, 100, Centro Politécnico Jardim das Américas, C.P. 19031, 81531-980, Curitiba, Paraná, Brazil., Kochi LY; Laboratório de Fisiologia de Plantas sob Estresse, Departamento de Botânica, Setor de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Paraná, Avenida Coronel Francisco H. dos Santos, 100, Centro Politécnico Jardim das Américas, C.P. 19031, 81531-980, Curitiba, Paraná, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, Paraná, Brazil., Barbato ML; Laboratório de Fisiologia de Plantas sob Estresse, Departamento de Botânica, Setor de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Paraná, Avenida Coronel Francisco H. dos Santos, 100, Centro Politécnico Jardim das Américas, C.P. 19031, 81531-980, Curitiba, Paraná, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Solo, Universidade Federal do Paraná, Rua dos Funcionários, 140, Juvevê, 80035-050, Curitiba, Paraná, Brazil., Maranho LT; Laboratório de Fisiologia de Plantas sob Estresse, Departamento de Botânica, Setor de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Paraná, Avenida Coronel Francisco H. dos Santos, 100, Centro Politécnico Jardim das Américas, C.P. 19031, 81531-980, Curitiba, Paraná, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, Paraná, Brazil., Juneau P; Ecotoxicology of Aquatic Microorganisms Laboratory, GRIL, EcotoQ, TOXEN, Department of Biological Sciences, Université du Québec à Montréal, Montréal, Succ. Centre-Ville, H3C 3P8, Montréal, QC, Canada., Gomes MP; Laboratório de Fisiologia de Plantas sob Estresse, Departamento de Botânica, Setor de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Paraná, Avenida Coronel Francisco H. dos Santos, 100, Centro Politécnico Jardim das Américas, C.P. 19031, 81531-980, Curitiba, Paraná, Brazil. Electronic address: marcelo.gomes@ufpr.br.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Environmental pollution (Barking, Essex : 1987) [Environ Pollut] 2023 Jul 15; Vol. 329, pp. 121672. Date of Electronic Publication: 2023 Apr 18.
DOI: 10.1016/j.envpol.2023.121672
Abstrakt: We investigated physiological responses of Lemna minor plants and their capacity to remove tenofovir (TNF; 412 ng l -1 ), lamivudine (LMV; 5428 ng l -1 ) and/or efavirenz (EFV; 4000 ng l -1 ) from water through phytoremediation. In addition, the toxicological safety of water contaminated with these drugs after treatment with L. minor plants to photosynthetic microorganisms (Synechococcus elongatus and Chlorococcum infusionum) was evaluated. The tested environmental representative concentrations of drugs did not have a toxic effect on L. minor, and their tolerance mechanisms involved an increase in the activity of P450 and antioxidant enzymes (catalase and ascorbate peroxidase). L. minor accumulated significant quantities of TNF, LMV and EFV from the media (>70%), and the interactive effect of LMV and EFV increased EFV uptake by plants submitted to binary or tertiary mixture of drugs. Photosynthetic microorganisms exposed to TNF + LMV + EFV showed toxicological symptoms which were not observed when exposed to contaminated water previously treated with L. minor. An increased H 2 O 2 concentrations but no oxidative damage in S. elongatus cells exposed to non-contaminated water treated with L. minor was observed. Due to its capacity to tolerate and reclaim anti-HIV drugs, L. minor plants must be considered in phytoremediation programs. They constitute a natural-based solution to decrease environmental contamination by anti-HIV drugs and toxicological effects of these pharmaceuticals to nontarget organisms.
Competing Interests: Declaration of competing interest The authors declare that they have no known competing financial interests or personal relationships that could have appeared to influence the work reported in this paper.
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Databáze: MEDLINE
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