Aplicación de plantas hiperacumuladoras de níquel en la fitoextracción natural: el género Alyssum L.

Abstract

Las plantas metalofitas han desarrollado mecanismos biológicos que les permiten sobrevivir en suelos ricos en metales, tanto naturales (suelos serpentiníticos o ultramáficos) como antropogénicos. La mayoría consigue su tolerancia restringiendo fisiológicamente la entrada de metales a las raíces y/o el transporte hacia las hojas. Algunas especies, sin embargo, presentan mecanismos extremadamente especializados que les permiten acumular o "hiperacumular" metales (como Cd, Co, Ni y Zn) en sus hojas, hasta alcanzar concentraciones superiores al 2% de su materia seca: son las denominadas "plantas hiperacumuladoras". Las hiperacumuladoras de Ni son mucho más numerosas que las de otros metales. La mayoría de ellas pertenecen a la familia Brasicaceae, siendo Alyssum L. uno de los géneros más representados. La fitoextracción utiliza estas plantas para extraer los metales del suelo y acumularlos en la biomasa aérea. Tras su cosecha, los restos vegetales pueden ser reciclados o confinados de una forma poco costosa, lo que constituye una estrategia económica para la limpieza de suelos contaminados. Una importante limitación de la aplicación práctica de la mayoría de las especies hiperacumuladoras en la fitoextracción es su reducido tamaño y escasa biomasa. Optimizar las prácticas de manejo del suelo y la cosecha, con el objeto de incrementar su productividad y la concentración de metales en la biomasa, así como cultivar especies hiperacumuladoras mejoradas, podría ser, por tanto, una combinación clave en el desarrollo último de esta técnica.

Metallophytes have evolved biological mechanisms allowing them to survive on metal-rich soils, either of natural (serpentine or ultramafic soils) or anthropogenic origin. Most metallophytes achieve tolerance by physiologically restricting the entry of metals into the root and/or transport to the shoot. A few species, however, have extremely specialized mechanisms enabling them to accumulate, and even "hyperaccumulate" metals (such as Cd, Co, Ni and Zn) in their shoots at concentrations that can exceed 2% of their dry weight: the so-called "hyperaccumulators". There are many more hyperaccumulators of Ni than of any other metal; a vast number are members of the Brassicaceae family, of which most are represented within the genus Alyssum L. Phytoextraction employs these plants to extract soil metals into plant shoots for recycling and less expensive disposal, offering an economic strategy to decontaminate polluted soils. One challenge of adapting hyperaccumulators to practical phytoextraction is the small size and biomass of many of these species. Optimizing soil management practices to increase plant biomass and metal accumulation, and the development of plant breeding programmes for improved hyperaccumulator cultivars, will be crucial in the development of this technique.