Estudio de bioacumulación de metales pesados en plantas de consumo humano para sensado molecular In situ
Date
2021Authors
Reyes Roa, Yulieth CatherineDirectors
González Jiménez, Edgar EmirPublisher
Pontificia Universidad Javeriana
Faculty
Facultad de Ingeniería
Program
Doctorado en Ingeniería
Obtained title
Doctor en Ingeniería
Type
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
COAR
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Citación
Metadata
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Resumen
Inicialmente, se realizó una preselección de 4 especies vegetales (espinaca, hierbabuena, albahaca y zanahoria) las
cuales fueron expuestas a diferentes metales (Hg, As, Cd y Pb) en cultivos de tierra y agua. De los resultados
obtenidos se determinó el factor de bioacumulación (BCF) y el factor translocación (FT). También se realizó un
análisis ANOVA no paramétrico Kruskal Wallis para determinar la influencia del Cd en la translocación de
macronutrientes y micronutrientes en las plantas de albahaca. También, se propuso un modelo de transporte y
bioacumulación del Cd en albahaca para establecer criterios útiles para el diseño y confección de protocolos y
sistemas de detección de cadmio en plantas como la albahaca.
Después, se presenta la ruta metodológica empleada para encontrar una configuración radiométrica fluorescente
para detección de Cd2+
. Se muestra la preselección de fluoroforos, molécula y solvente. La caracterización de las
propiedades radiométricas de cada fluoroforo se realizó mediante mediciones de absorbancia, emisión y excitación
de fluorescencia. De los resultados obtenidos se seleccionó la mejor configuración radiométrica para la detección
In situ del Cd2+
.
Finalmente, se realizó un estudio previo para identificar el lugar de actuación para medición In situ. Se hizo
caracterización por microscopía óptica y electrónica en las raíces de las plantas de albahaca, y se procedió a
detección In situ de Cd en las raíces de plantas de albahaca. Finalmente, se determinó el rendimiento cuántico de la
configuración radiométrica, así como su sensibilidad y especificidad del Cd en el protocolo de detección.
Abstract
Initially, a preselection of 4 plant species (spinach, mint, basil, and carrot) was made. The species were grown in
soil and water and exposed to different metals such as Hg, As, Cd and Pb. The bioaccumulation factor (BCF) and
the translocation factor (FT) were determined. A Kruskal Wallis non-parametric ANOVA analysis was also
performed to determine the influence of Cd on the translocation of macronutrients and micronutrients in basil
plants. Also, a model of transport and bioaccumulation of Cd in basil was proposed to establish guidelines for the
design and preparation of protocols and systems for detection of cadmium in plants such as basil.
After, a methodological route used to find a fluorescent radiometric configuration for detection of Cd2+ is
presented. This chapter shows the selection process of fluorophores, molecule, and solvents with respective
characterization of the radiometric properties by measurements of absorbance, fluorescence emission and
fluorescence excitation. From the results obtained, the best radiometric configuration for the In situ detection of
Cd2+ was selected.
Finally, a preliminary study was conducted to identify absorption or adsorption for In situ measurement.
Characterization was made by optical and scanning electron microscopy in the roots of the basil plants, and in situ
detection of Cd in the roots of basil plants was carried out. Finally, the quantum yield of the radiometric
configuration was determined, as well as its sensitivity and specificity of Cd in the detection protocol.
Themes
Doctorado en ingeniería - Tesis y disertaciones académicasBioacumulación
Cadmio
Ocimum
Metales pesados
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