Bachelorarbeit

Toxizität von Monothioarsenat unter dem Einfluss von Silizium und Phosphat in Reis

Sonja Pinzer (06/2017-10/2018)

Betreuer: Britta Planer-Friedrich, Carolin Kerl

Die Aufnahme von Arsen im Reis ist ein bekanntes Problem und kann sich gesundheitsgefährdend auf den menschlichen Körper auswirken. Reis nimmt Arsenit über den gleichen Weg wie Silizium auf und Arsenat über Phosphat-Transporter auf. Die Aufnahme und Toxizität von Monothioarsenaten (MTA) galt es im Rahmen der Bachelorarbeit zu klären. Aus diesem Grund wurden Wachstumsexperimente an Reispflanzen durchgeführt, deren Medium um 50 % Phosphat reduziert und mit 5 mM Silizium versetzt war. Die Toxizitätsreihen zeigten, dass Arsenit für die Pflanzen am toxischsten ist. MTA ist weniger toxisch als Arsenit aber toxischer als Arsenat. Da der Effekt von Silizium, die Arsenit-Aufnahme zu verringern nicht sichtbar wurde, ist unklar, ob MTA toxischer ist als Arsenat oder ob es sich um eine sekundär hervorgerufene Toxizität bei der Reduktion von MTA zu Arsenit handelt. Normalerweise wird Arsenat ebenfalls zu Arsenit reduziert. Allerdings läuft die Reduktion von MTA zu Arsenit schneller ab, als die Reduktion von Arsenat zu Arsenit. Der Effekt einer erhöhten Aufnahme von Arsenat oder MTA durch die Verringerung an Phosphat um 50 % im Medium war deutlich zu sehen. Ein Vergleich der IC50- Werte zur ursprünglichen Phosphat-Konzentration ergab, dass die Sprossmasse für Arsenat um den Faktor 7,6 und für MTA um den Faktor 6,7 abnahm. Die Ergebnisse, sowie Literaturquellen lassen darauf schließen, dass MTA ähnlich wie Arsenat über Phosphat-Transporter aufgenommen wird.