THE EFFECT OF pH ON THE BIOACUMULATION RATES OF HEAVY METALS IN THE RED ALGAL Bostrychia calliptera (Rhodomelaceae, Ceramiales).

Acta Biológica Colombiana

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Title THE EFFECT OF pH ON THE BIOACUMULATION RATES OF HEAVY METALS IN THE RED ALGAL Bostrychia calliptera (Rhodomelaceae, Ceramiales).
EFECTO DEL pH EN LAS TASAS DE BIOACUMULACIÓN DE METALES PESADOS EN LA MACROALGA Bostrychia calliptera (Rhodomelaceae, Ceramiales).
 
Creator Ríos Marin, Juan Felipe
Peña Salamanca, Enrique Javier
Benitez Benitez, Ricardo
 
Subject bioacumulación
metales
Bostrychia
pH
estrés en algas.
biología
botánica
ecología
biotecnología.
bioacumulación
heavy metales
Bostrychia
pH
 
Description One of the important factors affecting the chemical characteristics of a metal in solution is the level of acidity. Solution pH affects the cell wall metal binding sites and the metal ion chemistry in water. This study evaluated the effect of pH on the bioaccumulation capacity in the red algae Bostrychia calliptera (Rhodophyta, Rhodomelaceae) exposed to different pH ranges. Algae thallus were subjected to different concentrations of mercury (Hg) and Lead (Pb) at concentrations from: 0.1 to 10 mg l-1, for Hg and from 0.1 to 15 mg l-1 for Pb respectively, during the following exposure times: 0, 12, 24 and 96 hours for each ion. Metal concentrations were determined by atomic absorption spectrophotometry according to standard APHA methods. The highest accumulation rates were found when the algae was exposed to pH 7.8 (for both Hg and Pb) which is a level very close to that measured in the study area. The metal concentration in the algae increased linearly until 48 hrs, a time where a greater accumulation efficiency was evident.
Uno de los factores que más influye las características químicas de un metal en solución es el nivel de acidez. El pH por lo tanto, afecta la reactividad del ion y por ende, su interacción con los puntos de unión de la pared celular de la planta. Este estudio evaluó el efecto del pH en la capacidad de bioacumulación de metales pesados en el alga roja Bostrychia calliptera (Rhodophyta, Rhodomelaceae), expuesta a diferentes rangos de pH. Se sometieron talos del alga a diferentes concentraciones de mercurio (Hg) y Plomo (Pb) a concentraciones desde: 0,1 hasta 10 mg l-1, para Hg y desde 0,1 hasta 15 mg l-1 para Pb, durante periodos exposición de 0, 12, 24 y 96 horas para cada ion, bajo diferentes niveles de pH. Las concentraciones de metal fueron determinadas por espectrofotometría de absorción atómica de acuerdo a los métodos estándar APHA. Las mayores tasas de acumulación se encontraron cuando el alga estaba expuesta a pH 7.8 (tanto para Hg como para Pb) el cual es un nivel de pH muy cercano al medido en el área de estudio. La concentración de metal en el alga se incrementó de manera lineal hasta las 48 hrs, tiempo donde se evidenció una mayor eficiencia de acumulación durante el primer intervalo del periodo del bioensayo.
 
Publisher Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá - Faculdad de Ciencias - Departamento de Biología
 
Date 2021-01-26
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
 
Format application/pdf
 
Identifier https://revistas.unal.edu.co/index.php/actabiol/article/view/84142
10.15446/abc.v26n2.84142
 
Source Acta Biológica Colombiana; Vol. 26 Núm. 2 (2021); 226 - 234
Acta Biológica Colombiana; Vol. 26 No. 2 (2021); 226 - 234
1900-1649
0120-548X
 
Language spa
 
Relation https://revistas.unal.edu.co/index.php/actabiol/article/view/84142/77844
/*ref*/Cantera JR, Blanco JF. The estuary ecosystem of Buenaventura Bay, Colombia. En: Seeliger U, Kjerfve B, editors. Ecological Studies 144: Coastal Marine Ecosystems of Latin America. Volumen144. Germany: Springer Verlag; 2001. p.265-280. Chaparro A, García FJ, Cardona RY, Bustamante CJ, Pelaez PM. Desarrollo y validación de un método ambientalmente amigable para determinación de metales pesados en pastos. Rev Cienc Agric. 2016; 22(2): 3-15. Doi: https://doi.org/10.22267/rcia.163302.48 Cuizano NA. Relevancia del pH en la adsorción de iones metálicos mediante algas pardas. Rev Soc Quím Perú. 2010; 76(2):123-130. Filote C, Ungureanu G, Boaventura R, Santos S, Volf I, Botelho C. Green macroalgae from the Romanian coast of Black Sea: physico-chemical characterization and future perspectives on their use as metal anions biosorbents. Process Saf Environ Prot. 2017;108:34–43. Doi: https://doi.org/10.1016/j.psep.2016.06.002 Lee H, Shim E, Yun H-S, Park Y-T, Kim D, Ji M-K, Kim C-K, Shin W-S, Choi J. Biosorption of Cu(II) by immobilized microalgae using silica: kinetic, equilibrium, and thermodynamic study. Environ Sci Pollut Res. 2016;23:1025-1034. Lopes CB, Oliveira JR, Rocha LS, Tavares DS, Silva CM, Silva SP, Hartog N, Duarte AC, Pereira E. Cork stoppers as an effective sorbent for water treatment: the removal of mercury at environmentally relevant concentrations and conditions. Environ Sci Pollut Res Int. 2014;21: 2108–2121. Doi: https://doi.org/10.1007/s11356-013-2104-0 Méndez JP, Gonzáles Ramírez CA, Román Gutiérrez AD, Prieto García F. Contaminación y fitotoxicidad en plantas por metales pesados provenientes de suelos y agua. Trop Subtrop Agroeco. 2009;10(1):29-44. Monteiro CM, Castro PML, Malcata FX. 2012. Metal uptake by microalgae: underlying mechanisms and practical applications. Biotechnol Prog. 28(2): 299-311. Doi: https://doi.org/10.1002/btpr.1504 Montoya-Palomino W, Peña-Salamanca E, Torres GA. Variaciones ultraestructurales inducidas por Cromo (VI) en hojas de Jacinto acuático (Eichhornia crassipes). Limnetica. 2015;34: 85-94. González Moreno S, Perales Vela H, Salcedo Alvarez MO. La fluorescencia de la clorofila a como herramienta en la investigación de efectos tóxicos en el aparato fotosintético de plantas y algas. Rev Edu Bio. 2008;21(4)119 - 129. Ospina-Álvarez N, Peña EJ, Benítez R. Efecto de la salinidad en la capacidad de bioacumulación de plomo en el alga verde Rhizoclonium riparium (Roth) Harvey (Chlorophyceae, Cladophorales). Actual Biol. 2006;28(84):17 - 25. Pal R, Rai JP. 2010. Phytochelatins: Peptides involved in heavy metal detoxification. Appl Biochem Biotechnol, 160:945–963. Doi: https://doi.org/10.1007/s12010-009-8565-4 Peña-Salamanca EJ, Rengifo‐Gallego AL, Benitez‐Campo N. Detoxification mechanisms of heavy metals by algal-bacteria consortia. En: Kim S‐K, editor. Handbook of Marine Macroalgae. Estados Unidos: John Wiley & Sons, Ltd; 2012. p. 441-450. doi: https://doi.org/10.1002/9781119977087.ch28 Peña-Salamanca EJ, Palacios-Peñaranda ML, Ospina-Alvarez N. Algas como indicadores de contaminación. Cali: Universidad del Valle; 2005. Reed RH. Metal tolerance in eukaryotic and prokaryotic algae. En: Shaw J, editors. Metal tolerance in plants: evolutionary aspects. Boca Raton: Editorial; 1989. p. 105 - 118. Rengifo-Gallego AL, Peña-Salamanca E, Benitez-Campo N. Efecto de la asociación alga-bacteria Bostrychia calliptera (Rhodomelaceae) en el porcentaje de remoción de cromo en laboratorio. Rev Biol Trop. 2012;60(3):1055-1064. doi: https://doi.org/10.15517/rbt.v60i3.1757 Sardi-Saavedra A, Peña-Salamanca EJ, Madera-Parra CA, Cerón-Hernández VA. Diversidad de las comunidades de algas asociadas a un sistema algal de alta tasa fotosintética para la biorremediación de lixiviados de rellenos sanitarios. Lat Am J Aquat Res. 2016; 44(1):113-120. doi: http://dx.doi.org/10.3856/vol44-issue1-fulltext-11 Stirk WA, van Staden J. Removal of heavy metals from solution using dried brown seaweed material. Bot Mar. 2000; 43(5):467-473. doi: https://doi.org/10.1515/BOT.2000.047 Zou D. The effects of severe carbon limitation on the green seaweed, Ulva conglobata (Chlorophyta). .J Appl Phycol.2014;26(6):2417-2424. doi: https://doi.org/10.1007/s10811-014-0268-8 Rice EW, Baird RB, Eaton AD, editors. Standard methods for the examination of water and waste water. 23 th Ed. Washington D.C., EUA: American Public Healt Association- APHA, American Water Works Association, Water Environment Federation; 2017.
 
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