PENYERAPAN ARSEN OLEH TUMBUHAN Disbatraksikan oleh Smno.jursntnhfpub.2014

1. PENYERAPAN ARSEN OLEH TUMBUHAN Disbatraksikanoleh Smno.jursntnhfpub.2014

2. Su, Y.H., S.P.McGrath, Y.G.ZhudanF.J.Zhao . 2008. Highly efficient xylem transport of arsenite in the arsenic hyperaccumulatorPterisvittata. New Phytol., 180(2): 434-441.. Hiperakumulator pakisPteris vittata mentranslokasikanarsen (As) dari akar ke daunsecara efisien, tetapi bentuk As yang diangkutdalam xilem dan lokasi utama reduksiarsenat belum dapatdijelaskansecaratuntas. Su, et al. (2008)menelititanamanpakis P. vittata yang terpapardengan5 microM arsenat atau arsenit selama1-24 jam, dengan atau tanpa 100 microM fosfat . SpesieasiArsenik ditentukan dalam getahxilem, akar, daun dan larutanharadengan Metode Kromatografi berkinerja tinggi (HPLC) digabungkandneganMetodespektrometri (ICP-MS). Konsnetrasi As dalamgetahxilem adalah 18-73 kali lebihtinggidaripadadalamlarutan hara. Dalam tanaman yang diperlakukandneganarsenatdan tanaman yang diperlakukandneganarsenit, ternyataspesiesarsenit dominan dalamgetah xilem, kontribusinya93-98% dari total Arsen. Sebagian dari arsenat diambil oleh akar (30-40% dari akar As) cepatdireduksimenjadi arsenit. Mayoritas ( 80%) dari Arsen dalam daun adalah arsenit. Fosfat menghambat penyerapan arsenate, tetapi tidak menghambattranslokasiArsen. Lebih banyakArsen yang ditranslokasikan ke daun padatanaman yang diperlakukandneganarsenit dibandingkan dengantanaman yang diperlakukandneganarsenat. Ada sedikit ekskresiarsenit dari akar ke dalamlarutaneksternal. Akar adalah lokasi utama reduksiarsenat padatanaman P. vittata. Arsenit sangat mobile dalam transportasi xilem, mungkin karena transport xilem yang efisien, sedikit kompleksasi dengan tiol dalam akar, dan sedikit ekskresike media larutaneksternal (Su, et al., 2008).

3. Huang, Z.C., Z.Z.An , T.B.Chen , M.Lei , X.Y.XiaodanX.Y.Liao . 2007. Arsenic uptake and transport of Pterisvittata L. as influenced by phosphate and inorganic arsenic species under sand culture. J. Environ. Sci. (China).. 2007;19(6): 714-718.. Huang, et al. (2007) mempelajari kesamaan atau perbedaan penyerapanspesies As anorganik dan transportasinya yang terkait dengan fosfor padatanamanhiperakumulator As; penyerapan dan transportasi arsenat (As (V)) dan arsenit (As (III)) menggunakan pakisPteris vittata L. dengansistembudidaya pasir . Konsentrasi fosfatyang lebih tinggi ditemukan untuk menghambat akumulasi arsenat dan arsenit dalam daun pakisP. vittata. Penurunan akumulasi Arsen lebih besar pada daun tua daripada daun muda, dan relatif lemah dalam akar dan rimpang. Peningkatan fosfat yang moderat, dari0,05menjadi0,3 mmol / L, mengurangiserapanAs (III) lebih banyakdaripada As (V), hal yang sebaliknyaterjadipada konsentrasi fosfat yang elbihtinggi (> atau = 1,0 mmol / L). Fosfat tampaknya mengurangitransportasiAs dan proporsi Asyang terakumulasi dalam daun P. vittata ketika As disediakan sebagai As (V). Hal ini mungkin disebabkan oleh persaingan antara fosfor dan As (V) selama prosestransportasinyadalamtubuhtanaman. Sebaliknya, fosfat berpengaruh yang jauh lebih kecil terhadaptransportasi As , kalau As disuplaidalambentukAs (III). Oleh karena itu, hasil percobaan ini menunjukkan bahwa konsentrasi fosfatyang lebih tinggi dapat menekan akumulasi As dan transportasinyadalamtumbuhanpakis P. vittata, terutama dalamdaunnya, kalautanamaniniterpaparAs(V); tetapi efekpenghambatanfosfat terhadaptransportasi As tidak signifikan kalaupakisP. vittata terpaparAs (III) padakondisi kultur media pasir. Temuan penelitianini dapatmembantu memahami interaksi P dan As selama proses penyerapannyaolehtanamanakuatik.

4. Wang, X. , L.Q.Ma, B.Rathinasabapathi , Y.Cai , Y.G.Liudan G.M. Zeng. 2011. Mechanisms of efficient arsenite uptake by arsenic hyperaccumulatorPterisvittata. Environ. Sci. Technol., 45(22): 9719-9725.. Arsenat (ASV) dan arsenit (AsIII) adalah dua spesies arsenik yang dominan di lingkungan. Sementara ituprosespenyerapan arsenat terjadimelalui transporter fosfat pada tumbuhan, termasuk tumbuhanhiperakumulator As (yaitupakisPteris vittata), mekanisme penyerapan AsIII oleh P. vittata masihahrusdikajisecraalebihmendalam.Wang et al. (2011) menyelidiki serapan AsIII oleh pakisP. vittata yang melibatkan transportasi memasukiakar radial dari larutanmedia eksternal hinggamasukkedalamsel kortikal dan kedalamjaringanpembuluhxilem. Dalam larutanakar simplastis, AsIII adalah spesies dominan (90-94%) dan konsentrasinya sebesar1,6-21 kali lebihbesardaripadakonsnetrasinyadalamlarutan media hara.MasuknyaAsIII ke sistemsymplast akarmengikuti KinetikaMichaelis-Menten dengan K (m) sebesar77,7 μM padakonsnetrasieksternalAsIII sebesar2,6-650 μM. Dengan adanya inhibitor metabolik 2,4-dinitrophenol (DNP), konsentrasi arsenik dalam symplast akar berkurang ke tingkat yang lebih rendah daripada dalamlarutan media. Hal inimenunjukkan bahwa proses aktif mediasi-transporterbertanggung jawab padaprosesmasuknyaAsIII ke dalamakarpakisP. vittata. Berbedadnegantransportasi radial, masuknyaAsIII ke dalam xilem melibatkan kedua sistem yang berafinitastinggi dan afinitasrendahdengan K(m) sebesar8,8 μM dan 70,4 μM. Seperti yang ditunjukkan oleh pengaruh 2,4-DNP, difusi pasif menjadi lebih penting dalam halmasuknyaarsenik ke dalam xilem padakondisikonsentrasiAsIII larutaneksternal yang lebih tinggi. KeunikansistempenyerapanAsIII padatumbuhan P. vittata membuktikanpentingnyamodel untuk memahami mekanisme hiperakumulasiarsenik dalamduniatumbuhan.

5. Shoji , R., R.Yajimadan Y. Yano . 2008. Arsenic speciation for the phytoremediation by the Chinese brake fern, Pterisvittata. J. Environ. Sci. (China)., 20(12): 1463-1468.. Shoji, Yajima Dan Yano (2008) mempelajari spesiasiArsen (As) untuk fitoremediasi oleh tanamanpakis Cina. Secara khusus, mekanisme bagaimana tanaman menginduksi senyawa yang mengandung thiol (SH) dan protein akibatdariadanyapaparan As , bagaimanahubungan antara serapanAs dan fosfat ke dalam tanaman. TanamanpakisPteris vittata dapat mereduksiAs (V) menjadi As (III) dengan bantuanreduktase dan mensintesis tiol yang menyebabkan produksi phytochelatins. Selanjutnya, tanamanPteris vittata dapatmengendalikan konsentrasi fosfat dalam sel sesuai dengan konsentrasi arsenit dan arsenat.

6. Poynton, C.Y., J.W.Huang, M.J.Blaylock , L.V.KochiandanM.P.Elless. 2004. Mechanisms of arsenic hyperaccumulation in Pteris species: root As influx and translocation. Planta., 219(6): 1080-1088. Beberapa spesies pakis dari genus Pteris mampu mengakumulasi As hinggakonsentrasi yang sangat tinggi dalam daunnya. Poynton et al. (2004) telah melakukan penelitianpenyerapan As translokasinyadenganmenggunakanarsenat berlabel (73As). Hasilpenelitianinimenunjukkanbahwapenyerapan As tergantung konsentrasi danpenyerapaninilebih besar padadua spesieshiper-akumulasi As, Pteris vittata (L.) dan Pteris cretica cv. Mayii (L.), dibandingkandneganspesies non-akumulatorNephrolepis exaltata (L.).Masuknyaarsenat kedalamakar (penyerapan As) dapatdijelaskan denganKinetikaMichaelis-Menten dan parameter kinetikanyaKm lebih rendah padaspesies Pteris. Hal inimenunjukkan afinitas yang lebih tinggi dari protein transportasi terhadaparsenat. Analisis kuantitatif parameter kinetik menunjukkan bahwa fosfat menghambat masuknya arsenat secara langsung (kompetitif), halinisesuaidengan hipotesis bahwa masuknyaarsenat kedalamakar tanaman melaluibantuanprotein transport-fosfat. Translokasi As secara signifikan kebagiandauntumbuhanhiperakumulator initerjadikarenaefekkombinasi dari peningkatanmasuknya As kedalamakar dan penurunan penyimpanan As dalamakar, sebagian yang lebihbesarfraksi As dapat diekstraksi dari akar spesies Pteris dibandingkandenganakar N. exaltata. Hal ini berartiadalebihbanyakcadangan As mobiluntuk translokasi kedaun, terutama dalambentukarsenite (Poynton et al., 2004) .

7. Xu, X.Y., S.P. McGrath danF.J.Zhao. 2007. Rapid reduction of arsenate in the medium mediated by plant roots. New Phytol., 176(3):590-599. Mikroba detoksifikasi arsenat dengan reduksi dan penghabisan dari arsenit. Tanaman memiliki kapasitas yang tinggi untuk mengurangi arsenate, tetapi arsenik penghabisan belum dilaporkan. Xu, McGrath danZhao (2007) menelititanaman tomat (Lycopersicon esculentum) dan padi(Oryza sativa) yang tumbuh hidroponik dan disuplaidengan 10 microm arsenate atau arsenit, dengan atau tanpa fosfat, selama periode1-3 hari. Spesies kimiawiAs dalam larutan hara, akar dan xilem getah dianalisis, peran mikroba dan eksudat akar dalamtransformasi As dan ekskresi As dari akar tomat jugadianalisis. Arsenit tetap stabil dalam larutan hara, sedangkan arsenat dengan cepat direduksimenjadi arsenit. Mikroba dan eksudat akar berkontribusi sedikit terhadap reduksiarsenat eksternal. Arsenit adalah spesies dominan dalamakar dan getahxilem. Fosfat menghambat penyerapan arsenat dan munculnya arsenit dalam larutan hara, tetapi reduksihampirlengkap dalam 24 jam dalamtanamantomatdengandantanpasuplaifosfat .Fosfat memiliki efek yang lebih besar dalam tanamanpadidari tomat. Ekskresiarsenit dan arsenat jugadianalisis; ekskresiarsenitedihambat dan ekskresi arsenate ditingkatkan olehinhibitor metabolik carbonylcyanide m-chlorophenylhydrazone. Akartanaman tomat dan padi cepat mereduksiarsenate menjadiarsenit, sebagiandi antaranya secara aktif diekskresikanke mediatumbuhnya (Xu, McGrath danZhao, 2007) .

8. Can J Microbiol. 2010 Mar;56(3):236-46. doi: 10.1139/w10-005. Characterization of arsenic-resistant bacteria from the rhizosphere of arsenic hyperaccumulatorPterisvittata. Huang A1, Teplitski M, Rathinasabapathi B, Ma L.. Arsenic hyperaccumulator fern Pterisvittata L. produces large amounts of root exudates that are hypothesized to solubilize arsenic and maintain a unique rhizosphere microbial community. Total heterotrophic counts on rich or defined media supplemented with up to 400 mmol/L of arsenate showed a diverse arsenate-resistant microbial community from the rhizosphere of P. vittata growing in arsenic-contaminated sites. Twelve bacterial isolates tolerating 400 mmol/L of arsenate in liquid culture were identified. Selected bacterial isolates belonging to different genera were tested for their resistance to osmotic and oxidative stresses. Results showed that growth was generally better under osmotic stress generated by arsenic than under that generated by NaCl or PEG 6000, demonstrating that arsenic detoxification metabolism also cross-protected bacterial isolates from arsenic-induced osmotic stress. After 32 h of growth, all arsenate at 1 mmol/L was reduced to arsenite by strains Naxibacter sp. AH4, Mesorhizobium sp. AH5, and Pseudomonas sp. AH21, but arsenite at 1 mmol/L remained unchanged. Sensitivity to hydrogen peroxide was similar to that in broad-host pathogen Salmonella entericasv. Typhimurium wild type, except strain AH4. The results suggested that these arsenic-resistant bacteria are metabolically adapted to arsenic-induced osmotic or oxidative stresses in addition to the specific bacterial system to exclude cellular arsenic. Both these adaptations contribute to the high arsenic resistance in the bacterial isolates. Arsenik hiperakumulator pakis Pteris vittata L. menghasilkan sejumlah besar eksudat akar yang diduga melarutkan arsenik dan mempertahankan komunitas mikroba rizosfir yang unik. Jumlah total heterotrofik pada media kaya atau didefinisikan dilengkapi dengan sampai 400 mmol / L dari arsenat menunjukkan komunitas mikroba arsenat tahan beragam dari rhizosfer P. vittata tumbuh di situs yang terkontaminasi arsenik. Dua belas isolat bakteri menoleransi 400 mmol / L dari arsenat dalam kultur cair diidentifikasi. Isolat bakteri terpilih milik genera yang berbeda diuji untuk ketahanan terhadap osmotik dan tekanan oksidatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pertumbuhan pada umumnya lebih baik di bawah tekanan osmotik yang dihasilkan oleh arsenik daripada di bawah yang dihasilkan oleh NaCl atau PEG 6000, menunjukkan bahwa metabolisme detoksifikasi arsenik juga bakteri lintas dilindungi isolat dari arsenik yang diinduksi stres osmotik. Setelah 32 jam pertumbuhan, semua arsenat pada 1 mmol / L dikurangi menjadi arsenit oleh strain Naxibacter sp.AH4, Mesorhizobium sp.AH5, dan Pseudomonas sp.AH21, tapi arsenit pada 1 mmol / L tetap tidak berubah. Sensitivitas terhadap hidrogen peroksida adalah mirip dengan yang di luas inang patogen Salmonella enterica sv. Typhimurium wild type, kecuali strain AH4. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bakteri arsenik tahan ini metabolik disesuaikan dengan arsenik yang diinduksi osmotik atau tekanan oksidatif di samping sistem bakteri spesifik untuk mengecualikan arsenik seluler. Kedua adaptasi ini berkontribusi terhadap resistensi arsenik yang tinggi dalam isolat bakteri.

9. Fayiga, A.O., L.Q.Ma, J.Santos, B.Rathinasabapathi, B.StampsdanR.C.Littell. 2005. Effects of arsenic species and concentrations on arsenic accumulation by different fern species in a hydroponic system. Int. Jour. Phytoremediation., 7(3): 231-240. Fayiga, et al. (2005) melakukan dua percobaan hidroponik untuk mengevaluasi faktor yang mempengaruhi hiper-akumulasiarsen (As). Dalam percobaan pertama; dua jenistanamanhiperakumulator As (Pteris vittata dan P. cretica mayii) dipapardengan1 dan 10 mg /L arsenit (AsIII) dan monomethyl asam arsenik (MMA) selama empatminggu. Konsentrasi As pada tanaman (daun dan akar) dan larutanharadianalisis. Dalam percobaan kedua, P. vittata dan Nephrolepis exaltata (non-hiperakumulator) dipapardengan5 mg/L arsenat (AsV) dan 20 mg/L AsIIIselama1 hingga15 hari. KonsentrasiAs-totaldan AsIII pada tanaman dianalisis. Kalau dibandingkan dengan P. cretica mayii, ternyataP. vittata lebih efisien dalam mengakumulasikanarsenik (1075-1666 vs.249-627mg /kg As dalam daun) , karena ialebih efisien dalam translokasi As. Faktor translokasi As (rasio konsentrasi As dalam daun dandalamakar) adalah 3,0-5,6 untuk P. vittata dibandingkan dengan 0,1-4,8 untuk P. cretica. Kalau dibandingkan dengan N. exaltata, ternyataP. Vittata lebih efisien mengakumulasikanarsenik (38-542 vs 4,8-71 mg /kg As dalamdaun) , demikianjugatranslokasi nya(1,3-5,6 vs 0,2-0,5). Selain itu, jenisP. vittata jauh lebih efisien dalam mereduksiAs dari AsV menjadiAsIII (83-84 vs 13-24% AsIII dalam daun). Sedikit redukjsiAsVterjadi setelah paparansatuharipada kedua spesies pakis; halinimenunjukkan bahwa reduksiAs tidak terjadiseketika meskipundalam tanamanhiperakumulator As. Hasilpenelitianinikonsisten dengan hipotesis bahwa translokasi As dan reduksiAs penting bagi hiperakumulasi As olehtanaman.

10. Lou, L.Q., Z.H.YedanM.H.Wong. 2009. A comparison of arsenic tolerance, uptake and accumulation between arsenic hyperaccumulator, Pterisvittata L. and non-accumulator, P. semipinnata L.--a hydroponic study. Jour. Hazard Mater., 171(1-3): 436-442. Lou, Ye danWong (2009) meneliti perbedaan toleransiarsen (As), penyerapan dan akumulasi As antara Pteris vittata (hiperakumulator As) dan P. semipinnata (non-akumulator) dalam kondisi hidroponik. Hasil penelitian inimenunjukkan bahwa serapanAs oleh pakisP. Vittata lebih tinggi dibandingkan dengan serapan As olehP. semipinnata. Konsentrasi As yang lebih tinggi terakumulasi dalam daun pakisP. vittata, danpada akar pakisP. semipinnata. Kinetikaserapan As jangka pendek (<24 jam ) mengikutipersamaan hiperbolik yang dapat dibagi menjadi komponen linear dan dapatjenuh(digambarkan dengan Model minetikaMichaelis-Menten). Peningkatan kandunganhidrogen peroksida (H2O2) pada kedua spesies tanaman berkorelasi dengan peningkatan kandungan As dalamtanaman dan waktu pemaparan As, terutama padapelepah daunP. semipinnata. Pakis P. semipinnata menunjukkan konsentrasi yang lebih tinggi H2O2dibandingkan dengan pakisP. vittata. Niklai-nilai konduktivitas listrik relatif (REC,%) padaakardan tulang-daunmengikuti kecenderungan yang sama dengankandunganH2O2, meningkat dengan keterpaparan As, terutama padapakisP. semipinnata. NilaiREC (%) yang lebihtinggiditemukanpadaakar dibandingkan dengantulang-daunpakisP. semipinnata (Lou, Ye danWong, 2009). Hasil penelitian inimenunjukkan bahwa dosis As yang tinggimenghasilkan kerusakan oksidatif pada kedua spesies tanaman.

11. Koller, C.E., J.W.Patrick, R.J.Rose, C.E.OfflerdanG.R.MacFarlane. 2007. Pterisumbrosa R. Br. as an arsenic hyperaccumulator: accumulation, partitioning and comparison with the established As hyperaccumulatorPterisvittata. Chemosphere., 66(7):1256-1263. Koller, et al. (2007) meneliti kapasitas pakis Pteris umbrosa asliAustralia sebagai hiperakumulator As (rasiokonsnetrasi As-daun: As-tanah lebihbesardari1). Pakis iniditanampadakondisi rumah kaca dalam media tanam yang dilengkapi dengan As. Arsenik terakumulasi dalam daun, sifat khusushiperakumulator . Konsentrasi As pada daun menurun dengan umurtanaman, menjadi sangat tinggi pada “crozier”dan rendah dalam daun yang sudahmenua. Padabagian di bawah tanah, rimpang mengakumulasi lebih banyak As daripadaakar. Serapan As dari berbagai konsentrasi larutan mengikutikinetikaMichaelis Menten hinggakonsentrasi As larutan tanah 400mg/liter. NilaiK (m) untuk penyerapan As oleh akar menunjukkanaktivitassuatukarierafinitas rendah. PotensialmembranNernst yang diprediksimenunjukkan bahwa serapan As melawan gradien elektrokimia . Pada 600mg/liter ,lajuserapanAs meningkat dan efek fitotoksinyadinyatakanoleh penurunan biomassa yang signifikan. Serapan arsenik dan translokasinyadalampakisP. umbrosa dan Pteris vittata ternyataserupa padakondisiAs yang rendah. Pada pemaparan yang lebih tinggi, serapan As dan translokasinyaoleh pakisP. vittata meningkat lebih besardaripadaP. umbrosa. Tingkat pertumbuhan kedua pakis iniadalah serupa, sedangkan distribusi biomassanya tidakserupa. Pakis P. vittata memiliki massa akar jauh lebih besar. Hal ini menunjukkan bahwa serapanAs oleh akarpakisP. umbrosa sangat efisien dan dapat ditingkatkan dengan merangsang pertumbuhan akar untuk meningkatkan potensinya.

12. Wei, S., L.Q.Ma, U.Saha , S.Mathews , S.Sundaram, B.RathinasabapathidanQ.Zhou. 2010.Sulfate and glutathione enhanced arsenic accumulation by arsenic hyperaccumulatorPterisvittata L. Environ. Pollut., 158(5): 1530-1535. Wei, et al. (2010) melakukan penelitian untukmeneliti efek sulfat (S) dan glutation tereduksi (GSH) terhadapserapanarsenik oleh pakishiperakumulator As (Pteris vittata) setelah terpapararsenate (0, 15 atau 30 mg / L As) dengan sulfat (6,4, 12,8 atau 25,6 mg / LS ) atau GSH (0, 0,4 atau 0,8 mM) selama duaminggu. Analisisdilakukanuntukmengukurkonsentrasi total arsenik, S dan GSH dalam biomassa tanaman dan spesiasiarsen dalammedia pertumbuhan dan biomassa tanaman. KeberadaanS (18-85%) dan GSH (77-89%) meningkatkan serapan arsenik olehpakisP. vittata, GSH juga meningkatkan translokasi As sebesar61-85% pada 0,4 mM (p <0,05). Sulfat dan GSH tidak mempengaruhi biomassa tanaman atau spesiasiarsenik dalammedia dan biomassa. Akumulasi arsenik oleh P. vittata yang diinduksioleh S sebagian disebabkan peningkatan GSH tanaman(21-31%), antioksidan non-enzimatik untukmelawan stres oksidatif. Percobaan ini menunjukkan bahwa S dan GSH secara efektif dapat meningkatkan serapan arsenik dan translokasinyadidalamtumbuhanP. vittata (Wei, et al., 2010) .

13. Pickering, I.J. , L.Gumaelius , H.H.Harris, R.C.Prince , G.Hirsch , J.A.Banks , D.E.Salt , danG.N.George. 2006. Localizing the biochemical transformations of arsenate in a hyperaccumulating fern. Environ. Sci. Technol., 40(16):5010-5014.. Pickering, et al. (2006) menelitikemampuan pakis Pteris vittata yang sangatbesaruntukmengakumulasikan As dari media tumbuhnnya.Metodespektroskopi penyerapan sinar-X (XAS) dan imaging-XAS, digunakanuntukmengungkapkan distribusi spesies arsenik in vivo. Arsenat diangkut melalui jaringan pembuluh dari akar menujukedaun, dimana Arsenate direduksi menjadi arsenit edan disimpan dengankonsentrasi tinggi. Spesies arsenik-thiolat disekelilingvena dapatmembantuprosesreduksi arsenate.Dalam gameto-fita, arseniteternyatadisimpandalam vakuola sel. Arsenik dapatdikeluarkan dari dinding sel, rhizoids, dan daerah reproduksi. Penelitianini memberikan wawasan penting mengenaihiperakumulasiarsenik, yang mungkin berguna untuk fitoremediasitapak-tapakyang terkontaminasi arsenik, dan menunjukkan keunggulanmetode imaging-XAS untuk membedakan spesies-spesies lokal.

14. . Abedin, M.J., J. FeldmanndanA.A.Meharg . 2002. Uptake kinetics of arsenic species in rice plants. Plant Physiol., 128(3):1120-1128. Arsen (As) masukketanahsawahuntuk budidayapadi (Oryza sativa) biasanyamelalui air irigasi yang tercemar As, dan melalui kontaminasi pestisida yang mengandungAs (Abedin, FeldmanndanMeharg, 2002). Arsenikdalamtanahsawahdapatberbentukspesies-spesieskimiawinya , sehinggasangatpentingmengetahuibagaimana spesies arsenikinidiakumulasikandalambijipadi (beras). Kinetika serapan jangka pendek untuk keempat spesies As ditentukan dalam akartanamanpadi yang berumur 7 hari.Afinitas serapan yang tinggi (0– 0.0532 mM) untuk arsenit dan arsenat padadelapan varietas padi, meliputi dua musim tanam, padi Cv. Boro (musim kemarau) dan padiCv. Aman (musim hujan), menunjukkan bahwa serapan arsenit dan arsenat oleh varietas Boro lebihrendahdibandingkan dengan varietas Aman. Serapan arsenit bersifataktif, dan berlangsungpadawaktu yang bersamaandenganarsenat. Serapan arsenitelebih besar daripadaarsenate, ditemukan pada konsentrasi substrat yang lebih tinggi (sistem penyerapan afinitas rendah). Penghambatan kompetitif serapan As olehfosfat menunjukkan bahwa arsenit dan arsenat diambil oleh sistem penyerapan yang berbeda, karena serapan arsenat yang sangat dihambatolehadanyafosfat, sedangkan transportasi arsenite tidak terpengaruh oleh fosfat. Pada tingkat yang lambat, ada serapan hiperbolik asam monomethylarsonik, dan serapan terbatas asam dimethylarsinik.

15. Shelmerdine, P.A., C.R.Black, S.P.McGrathdan S.D. Young. 2009. Modellingphytoremediation by the hyperaccumulating fern, Pterisvittata, of soils historically contaminated with arsenic. Environ. Pollut., 157(5):1589-1596. Shelmerdine et al. (2009) menanam tanaman pakis Pteris vittata pada duapuluhsatutanah (dari Inggris) yang terkontaminasi arsen (As) dariberbagaisumber-sumberalamdanantropogenik. Konsentrasiarsenikdiukurdalamdaunpakis, tanahdanair tanah yang diambildenganRhizon samplers. Arsenat tanah ditentukan dengan metode kesetimbangan As(V). Penyerapan As dari 21 tanaholehtiga penanaman berurutan P. vittataberkisarantara 0,1 dan 13% daritotal As tanah. Pakis yang ditanam pada media tanah dengan aplikasi lumpurlimbahjangkapanjangmenunjukkanpenurunanpenyerapan As karena media tanah mengandung konsentrasi fosfattersedia yang tinggi. Sebuah model kelarutan-serapangabungan memungkinkan untuk digunakan dalam memprediksi keberhasilanfitoremediasi dari perkiraan As-tanah, 'As-labilitas' dan pH tanah. Model ini dapat digunakan untukmenunjukkanpotensiremediasi P. vittatadalamkondisitanahyang berbeda-beda dandengan asumsi-asumsi tentangre-supply As-labil pool daribentuk As yang tidak tersedia.

16. Mathews, S. , L.Q.Ma, B.Rathinasabapathi , S.NatarajandanU.K.Saha. 2010. Arsenic transformation in the growth media and biomass of hyperaccumulatorPterisvittata L. Bioresour Technol., 101(21): 8024-8030. Mathews, et al. (2010) melakukan penelitian untukmenentukan peran tanaman dan mikroba dalam oksidasiarsenit (AsIII) dalammedia pertumbuhan dan lokasi oksidasiAsIII dan reduksiarsenat (As.V) dalamjaringan vittata Pteris. Pakis P. vittata tumbuh pada media dengan 0.10-0.27mm AsV atau larutanharaAsIII dalam kondisi aerasi atau steril selama1 jam hingga14 hari. Spesiasi arsen dilakukan padamedia pertumbuhan, biomassa (akar, rimpang, malai, pinnae, dan daun), dan getah (rimpang dan daun). Arsenit dengan cepat dioksidasi dalammedia pertumbuhan mikroba (18-67% AsV setelah 1 hari) dan kemudian dioksidasilebih lanjut dalamakar pakirP. vittata (35% AsV dalamakar yang tumbuh dalam media AsIII). Sementara itu, reduksiterbatas terjadi dalamakar (7-8% sebagai AsIII), reduksiAsV terutamaterjadi pada rimpang (68-71% sebagai AsIII) dan pinnae (> 90% sebagai AsIII) dari pakisP. vittata. TidaktergantungpadasuplaiAsIII atau AsV, ternyataAsV mendominasi akar sedangkanAsIII mendominasi dalam rimpang dan daun. Translokasi AsIII dari akar ke daun lebih cepat daripada AsV. Penelitian ini memberikanwawasan baru tentangtransformasi arsenik dalam media pertumbuhan dan biomassa pakisP. vittata , dan menimbulkan pertanyaan baru tentangdistribusi ensimreduksidanoksidasi arsenikdalampakisP. vittata.

17. . Mycorrhiza. 2005 May;15(3):187-92. Epub 2004 Aug 7. Influence of the arbuscularmycorrhizal fungus Glomusmosseae on uptake of arsenate by the As hyperaccumulator fern Pterisvittata L. Liu Y1, Zhu YG, Chen BD, Christie P, Li XL. We report for the first time some effects of colonization by an arbuscularmycorrhizal (AM) fungus (Glomusmosseae) on the biomass and arsenate uptake of an As hyperaccumulator, Pterisvittata. Two arsenic levels (0 and 300 mg/kg As) were applied to an already contaminated soil in pots with two compartments for plant and hyphal growth in a glasshouse experiment. Arsenic application had little or no effect on mycorrhizal colonization, which was about 50% of root length. Mycorrhizal colonization increased frond dry matter yield, lowered the root/frond weight ratio, and decreased frond As concentration by 33-38%. Nevertheless, transfer of As to fronds showed a 43% increase with mycorrhizal colonization at the higher soil As level. Frond As concentrations reached about 1.6 g /kg (dry matter basis) in non-mycorrhizal plants in the As-amended soil. Mycorrhizal colonization elevated root P concentration at both soil As levels and mycorrhizal plants had higher P/As ratios in both fronds and roots than did non-mycorrhizal controls. Kami melaporkan untuk pertama kalinya beberapa efek penjajahan oleh mikoriza arbuskular (AM) jamur (Glomus mosseae) pada serapan biomassa dan arsenat dari hiperakumulator Ass, Pteris vittata. Dua tingkat arsenik (0 dan 300 mg / kg As) yang diterapkan pada tanah yang sudah terkontaminasi dalam pot dengan dua kompartemen untuk tanaman dan pertumbuhan hifa dalam percobaan rumah kaca. Aplikasi arsenik memiliki sedikit atau tidak ada efek pada kolonisasi mikoriza, yang sekitar 50% dari panjang akar. Kolonisasi mikoriza meningkat pakis produksi bahan kering, menurunkan rasio berat akar / daun palem, dan penurunan konsentrasi Ass pakis oleh 33-38%. Namun demikian, pengalihan Ass ke daun menunjukkan peningkatan 43% dengan kolonisasi mikoriza pada tingkat yang lebih tinggi Ass tanah. Daun palem konsentrasi As mencapai sekitar 1,6 g / kg (dasar bahan kering) pada tanaman non-mikoriza di tanah As-diubah. Mikoriza kolonisasi peningkatan konsentrasi akar P di tingkat Ass tanah dan tanaman mikoriza memiliki tinggi rasio P / Ass di kedua daun dan akar daripada kontrol non-mikoriza.

18. . J Biol Chem. 2008 Mar 7;283(10):6095-101. Epub 2007 Dec 23. An arsenate-activated glutaredoxin from the arsenic hyperaccumulator fern Pterisvittata L. regulates intracellular arsenite. Sundaram S1, Rathinasabapathi B, Ma LQ, Rosen BP. To elucidate the mechanisms of arsenic resistance in the arsenic hyperaccumulator fern Pterisvittata L., a cDNA for a glutaredoxin (Grx) Pv5-6 was isolated from a frond expression cDNA library based on the ability of the cDNA to increase arsenic resistance in Escherichia coli. The deduced amino acid sequence of Pv5-6 showed high homology with an Arabidopsis chloroplasticGrx and contained two CXXS putative catalytic motifs. Purified recombinant Pv5-6 exhibited glutaredoxin activity that was increased 1.6-fold by 10 mm arsenate. Site-specific mutation of Cys(67) to Ala(67) resulted in the loss of both GRX activity and arsenic resistance. PvGrx5 was expressed in E. coli mutants in which the arsenic resistance genes of the arsoperon were deleted (strain AW3110), a deletion of the gene for the ArsC arsenate reductase (strain WC3110), and a strain in which the arsoperon was deleted and the gene for the GlpFaquaglyceroporin was disrupted (strain OSBR1). Expression of PvGrx5 increased arsenic tolerance in strains AW3110 and WC3110, but not in OSBR1, suggesting that PvGrx5 had a role in cellular arsenic resistance independent of the arsoperon genes but dependent on GlpF. AW3110 cells expressing PvGrx5 had significantly lower levels of arsenite when compared with vector controls when cultured in medium containing 2.5 mm arsenate. Our results are consistent with PvGrx5 having a role in regulating intracellular arsenite levels, by either directly or indirectly modulating the aquaglyceroporin. To our knowledge, PvGrx5 is the first plant Grx implicated in arsenic metabolism. Untuk menjelaskan mekanisme resistensi arsenik dalam arsenik hiperakumulator pakis Pteris vittata L., sebuah cDNA untuk glutaredoxin a (GRX) Pv5-6 diisolasi dari perpustakaan pakis ekspresi cDNA berdasarkan kemampuan cDNA untuk meningkatkan ketahanan arsen dalam Escherichia coli . Urutan asam amino dideduksi dari Pv5-6 menunjukkan homologi yang tinggi dengan Arabidopsis chloroplastic GRX dan berisi dua CXXS motif katalitik diduga. Rekombinan Pv5-6 aktivitas glutaredoxin dipamerkan murni yang meningkat 1,6 kali lipat sebesar 10 mm arsenat. Mutasi-situs tertentu dari Cys (67) ke Ala (67) mengakibatkan hilangnya kedua kegiatan GRX dan ketahanan arsenik. PvGrx5 dinyatakan dalam E. coli mutan dimana gen ketahanan arsenik dari operon ars dihapus (strain AW3110), penghapusan gen untuk ARSC arsenat reduktase (strain WC3110), dan ketegangan di mana operon ars telah dihapus dan gen untuk GlpF aquaglyceroporin terganggu (strain OSBR1). Ekspresi PvGrx5 peningkatan toleransi arsenik dalam strain AW3110 dan WC3110, tapi tidak di OSBR1, menunjukkan bahwa PvGrx5 memiliki peran dalam perlawanan arsenik selular independen dari gen operon ars tapi tergantung pada GlpF. Sel AW3110 mengekspresikan PvGrx5 memiliki tingkat signifikan lebih rendah dari arsenit bila dibandingkan dengan kontrol vektor ketika dikultur dalam medium yang mengandung 2,5 mm arsenat. Hasil kami konsisten dengan PvGrx5 memiliki peran dalam mengatur kadar arsenit intraseluler, dengan baik secara langsung maupun tidak langsung modulasi aquaglyceroporin tersebut. Untuk pengetahuan kita, PvGrx5 adalah pabrik pertama GRX terlibat dalam metabolisme arsenik.

19. Karimi, N, S.M.Ghaderian, A.Raab , J.Feldmanndan A.A. Meharg. 2009. An arsenic-accumulating, hypertolerantbrassica, Isatiscapadocica. New Phytol., 184(1):41-47. Karimi, et al. (2009) menelitiIsatis capadocica, jenisbrassica dikumpulkan dari lahanbekastambang yang terkontaminasi arsenik diIran dan daripopulasi kontrol, untuk menentukan toleransinyaterhadaparsenate, metabolisme dan akumulasi As. JenisI. cappadocica menunjukkanhiper-toleransipadapopulasidaribekastambangdan populasi bukanbekastambang, keduanyatumbuh aktifpada konsentrasi> 1 mm arsenat dalam larutan hidroponik. JenisI. cappadocica memiliki kemampuan untuk mengakumulasi konsentrasi As yang tinggi padabagianpucuk-pucuknya, lebih dari 100 mg / kg DW, dengan rasio transfer batang : akar> 1.Kemampuan untuk mengakumulasikanarsen ditunjukkanpadakedua media hidroponik dan padatanah yang terkontaminasi As. Toleransi dalam spesies ini tidak dicapai melalui penekanan afinitas yang tinggitransportasi akarfosfat / arsenate, haliniberbeda dengan monokotil dan dicotyledons lainnya. Persentase arsenikyang tinggi (> 50%) dalam jaringan adalahkompleksfito-khelatin; akantetapihalinimerupakanmekanismetoleransi yang bersifatkonstitutif, bukanmekanismeadaptif (Karimi, et al., 2009) .

20. Kertulis-Tartar, G.M. L.Q.Ma, C.TudanT.Chirenje. 2006. Phytoremediation of an arsenic-contaminated site using Pterisvittata L.: a two-year study. Int. J. Phytoremediation., 8(4): 311-322. Kertulis-Tartar, et al. (2006) melakukanstudi lapangan untuk menentukan efisiensi pakis Cina (Pteris vittata L.), jenispakishiperakumulator arsenik, dalampenyerapanarsenik dari tanah di situs yang terkontaminasi arsenik. Pakis Cina ditanam di tapakyang sebelumnya digunakan untuk mengolahkayu dengan arsenat tembaga dikrom (CCA). Konsentrasi arsenik dalam tanah-permukaan dan profil tanah ditentukan selamatahun 2000, 2001, dan 2002. Dalam tahun 2001 dan 2002, daun-dauntuasaja yang dipanen, dansemuatangkaidaunnya. Konsentrasi arsenik daun tidak berbeda secara signifikan antara bagiantanaman yang dipanen. Dibandingkan dengan daun yang sudahmenua, daun segar-hidup menghasilkan jumlah terbesar dari penyerapanarsen. Tidak ada perbedaan konsentrasi As dalamtanah padatahun 2000, 2001, dan 2002, terutama disebabkan oleh variabilitas ekstrim konsentrasi arsenik tanah. Namundemikian, rata-rata arsenik dipermukaan tanah berkurang 190-140 mg / kg. Sekitar 19,3 g arsenik telah diserapdari tanah olehpakis Cina. Oleh karena itu, pakis ini mampu mengakumulasikanarsenik dari situs yang terkontaminasiCCAdan dapat menjadi kompetitif, dalam hal biaya, dengan sistem remediasi konvensional. Namundemikian, praktek agronomi yang lebih baik diperlukan untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman dan serapan arsenik untuk memperoleh penghapusan arsenik tanah secaramaksimum dan untuk meminimalkan waktu remediasinya.

21. Ouyang, Y. 2005. Phytoextraction: simulating uptake and translocation of arsenic in a soil-plant system. Int. Jour. Phytoremediation, 7(1):3-17. Penyerapan, transportasi, dan akumulasi logam oleh tanaman merupakanfungsi sentral untuk keberhasilanteknologifito-ekstraksi. Ouyang (2005) mengkaji penyerapan dan translokasi arsenik dari tanah berpasir yang terkontaminasi As oleh tumbuhanpakis Cina (Pteris vittata L.). Sebuah model matematika disusununtuk pengangkutan air, panas, dan zat terlarut dalam kontinum tanah-tanaman-atmosfer (CTSPAC) . Model inidigunakanuntuk memeriksa aliran air serta penyerapan As dan translokasi total arsenik dalam sistempembuluhxilem tumbuhanpakis . Model ini dikalibrasi denganmenggunakan hasil-hasilpengukuran dirumah kaca. Hasil simulasi inimenunjukkan bahwa sekitar 20% dari arsenik tanah telah diserapoleh pakis selama10 hari, dimana sekitar 90% dari arsenik inidisimpan dalam daun dan 10% dalamakar. Massa arsenik dalam jaringan tanaman meningkat secara berurutan dengan waktu, konsentrasi arsenik dalam getah xilem padaujung akar memiliki pola distribusi diurnal yang khas, yaitu: meningkat pada siang hari dan menurun pada malam hari, tampaknyaberkaitandnegandari variasi harian transpirasi. Perbedaan terbesar konsentrasi arsenik simulasi di ujung akar antara periodesiang haridan malam harisekitar 5%. Studi ini juga menunjukkan bahwa penggunaan Faktorkonsentrasialirantranspirasi (TSCF), yang didefinisikan sebagai rasio konsentrasi kimia dalam getah xilem dengan konsnetrasidalamlarutaneksternal, untuk mengevaluasi efisiensi translokasi arsenik padatumbuhanhiperakumulator Pakis Cina( Pteris vittata L.) menjaditerbatas.

22. Zhang, W., Y.Cai , C.TudanL.Q.Ma. 2002. Arsenic speciation and distribution in an arsenic hyperaccumulating plant. Sci .Total Environ., 300(1-3): 167-177. Zhang, et al. (2002) menemukanbahwa tanah yang terkontaminasi arsenik merupakansumber utama polutanarsenik dalamair minum. Fitoremediasi, teknologi berbasis tanaman dapatdigunakanuntukmenghilangkan kontaminan beracun dari tanah dan air. Beberapajenistanaman telah diidentifikasi sebagai hiperakumulatoruntuk fito-ekstraksiberbagai jenislogam, dan beberapa jenistanamantelah digunakan dalam aplikasi lapangan. Hiperakumulator arsenik yang telah dilaporkan adalahpakisPteris vittata, yang dapat mengakumulasikanarsenik dari tanah. Temuan ini dapat membuka pintu untuk fitoremediasi tanah yang terkontaminasi arsenik. Spesiasi dan distribusi arsenik dalam tanaman dapat memberikan informasi penting yang dapatmembantu untuk memahami mekanisme akumulasi arsenik, translokasi, dan transformasinya. Dalam penelitian ini, sampel tanaman setelah 20 minggu pertumbuhan dalam tanah yang terkontaminasi arsenik digunakan untuk analisisspesiasi dan distribusi arsenik. Campuran metanol / air (1:1) digunakan untuk mengekstrak senyawa arsenik dari jaringan tanaman. Recovery 85 - 100% diperoleh untuk sebagian besar bagiantanaman (rimpang, kepala biola, daun muda dan daun tua) kecuali akar (efisiensiekstraksinyasekitar 60%). Hasil penelitian ini menunjukkan kemampuan pakis sebagai hiperakumulator arsenik. Pakis ini mentransfer arsenik secaracepat dari tanah ke bagiantanamandiatas tanah , meskipunkonsentrasi As dalamakarsangatrendah.Arsenik ditemukan terutamadalamspesies As anorganik; sesuaidenganhipotesis bahwa tanaman menraparsenik sebagai arsenat [As V) dan arsenat dikonversi menjadi arsenit [As(III)] di dalam tubuhtanaman (Zhang, et al., 2002) .

23. Tu, C. danL.Q.Ma . 2002. Effects of arsenic concentrations and forms on arsenic uptake by the hyperaccumulator ladder brake. Jour. Environ. Qual., 31(2): 641-647. Pteris vittata L. adalah arsenik hiperakumulator baru ditemukan. Tidak ada informasi yang tersedia tentang efek arsenik di tangga rem. TudanMa (2002) melakukan penelitian untukmenentukan dampak konsentrasi arsenik (50-1000 mg /kg ) atau bentuk As (organik vs anorganik , dan arsenit vs arsenat) dalamtanah terhadap pertumbuhan dan serapan arsenik oleh pakis. Tanaman muda ditanam di rumah kaca selama 12 atau 18 minggu. Pakis Ladder sangat toleran terhadap arsenik dan dapatbertahan padatanah-tanah yang mengandung hingga 500 mg /kg As. Fakta bahwa penambahan arsenat hingga 100 mg/kg As dapatmeningkatkanbiomasapakis sebesar64-107%, ditambah dengan konsentrasi arsenik yang tinggi dalam daun muda pada konsentrasi As-tanah yang rendah dan daun tua pada konsentrasi As-tanah yang tinggi, menunjukkan bahwa As mungkin bermanfaat bagipertumbuhan pakis. Penambahan 50 mg /kg As adalah yang terbaik untuk pertumbuhan tanaman pakis dan akumulasi arsenik, menghasilkanbiomassa tertinggi(3,9 g /tanaman ), faktor biokonsentrasi (sampai dengan 63), dan faktor translokasi (hingga 25 ). Dengan pengecualian FeAsO4 dan AlAsO4, yang memiliki efek terendah karena kelarutannya rendah, makaadasedikit perbedaan yang diamati diantara bentuk arsenik lainnya , terutama karena konversi arsenik dalam tanah. Biomassa bagiantanamandi atas tanah sebagian besar bertanggung jawab untuk akumulasi arsenik oleh tanaman (75-99%). Sampai dengan 26% dari arsenik yang ditambahkan telah diserapoleh pakis. Hal inimenunjukkan bahwatanamanpakissangatefisiensi menyerap As daritanah.Hasil penelitian inimenunjukkan bahwa pakisdapatmenjadi kandidat yang baik untuk memulihkan tanah yang terkontaminasi arsenik (TudanMa, 2002) .

24. . Rozas,M.A., I.AlkortadanC.Garbisu. 2006. Phytoextraction and phytofiltration of arsenic. Rev. Environ. Health, 21(1):43-56. Arsenikmerupakankontaminan yang ditemukandimana-mana di dalamtanah dan dalam air-tanah, padasaat ini menarik banyak perhatian publikdiseluruhdunia. Tanah yang terkontaminasi arsenik dapat dibersihkan melalui fito-ekstraksi, yaitupenggunaantanaman untuk mengekstrak arsenik dari tanah dan mengangkutnya ke jaringan tanamandi atas tanah (Rozas, AlkortadanGarbisu, 2006). Penyerapanarsenik dari tanah yang tercemar dapat dilakukan dengan menggunakan tanamanpakis hiperakumulator , seperti Pakis Cina Pteris vittata, yang mengakumulasikankonsentrasi As yang sangat tinggi didalam jaringan tubuhnyadiatas tanah. Kapasitas tanamanuntuk mengakumulasikankonsentrasi As yang sangattinggi, meskipun media tumbuhnyahanyamengandungkonsnetrasi As yang rendah. Hal inimenggambarkan efisiensibioakumulasi tanaman. Penggunaan tanamanpakis Pteris untuk menghilangkan arsenik dari air dantanahmempunyaiprospek yang bagus.

25. . Raab ,A., H.Schat , A.A.MehargdanJ.Feldmann . 2005. Uptake, translocation and transformation of arsenate and arsenite in sunflower (Helianthus annuus): formation of arsenic-phytochelatin complexes during exposure to high arsenic concentrations. New Phytol., 168(3): 551-558. Raab et al. (2005) studied the time-dependent formation of arsenic-phytochelatin (As-PC) complexes in the roots, stems and leaves of an arsenic-nontolerant plant (Helianthus annuus) during exposure to 66 mol l(-1) arsenite (As(III)) or arsenate (As(V)). They used their previously developed method of simultaneous element-specific (inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS) and molecular-specific (electrospray-ionization mass spectrometry, ES-MS) detection systems interfaced with a suitable chromatographic column and eluent conditions, which enabled us to identify and quantify As-PC complexes directly. Roots of As-exposed H. annuus contained up to 14 different arsenic species, including the complex of arsenite with two (gamma-Glu-Cys)(2)-Gly molecules [As((III))-(PC(2))(2)], the newly identified monomethylarsonic phytochelatin-2 or (gamma-Glu-Cys)(2)-Gly CH(3)As (MA((III))-PC(2)) and at least eight not yet identified species. The complex of arsenite with (gamma-Glu-Cys)(3)-Gly (As((III))-PC(3)) and the complex of arsenite with glutathione (GSH) and (gamma-Glu-Cys)(2)-Gly (GS-As((III))-PC(2)) were present in all samples (roots, stems and leaves) taken from plants exposed to As. The GS-As((III))-PC(2) complex was the dominant complex after 1 hour of exposure. As((III))-PC(3) became the predominant As-PC complex after 3 hour, binding up to 40% of the As present in the exposed plants. No As-PC complexes were found in sap (mainly xylem sap from the root system), in contrast to roots, stems and leaves, which is unequivocal evidence that As-PC complexes are not involved in the translocation of As from root to leaves of H. annuus. Raab et al. (2005) mempelajari formasi tergantung waktu arsenik-phytochelatin (As-PC) kompleks di akar, batang dan daun tanaman arsenik nontolerant (Helianthus annuus) selama paparan 66 mol l (-1) arsenit (As ( III)) atau arsenat (As (V)). Mereka menggunakan metode mereka dikembangkan sebelumnya dari elemen-spesifik simultan (induktif spektrometri massa plasma, ICP-MS) dan molekul-spesifik (elektrospray-ionisasi spektrometer massa, ES-MS) sistem deteksi dihubungkan dengan kolom kromatografi yang cocok dan kondisi eluen yang memungkinkan kita untuk mengidentifikasi dan menghitung kompleks As-PC secara langsung. Akar As-terkena H. annuus terkandung sampai 14 spesies arsenik yang berbeda, termasuk kompleks arsenit dengan dua (gamma-Glu-Cys) (2)-Gly molekul [As ((III)) - (PC (2)) (2)], yang baru diidentifikasi monomethylarsonic phytochelatin-2 atau (gamma-Glu-Cys) (2)-Gly CH (3) As (MA ((III))-PC (2)) dan setidaknya delapan belum teridentifikasi spesies. Kompleks arsenit dengan (gamma-Glu-Cys) (3)-Gly (As ((III))-PC (3)) dan kompleks arsenit dengan glutation (GSH) dan (gamma-Glu-Cys) (2 )-Gly (GS-As ((III))-PC (2)) hadir di semua sampel (akar, batang dan daun) yang diambil dari tanaman terkena As. The GS-As ((III))-PC (2) kompleks adalah kompleks dominan setelah 1 jam paparan. As ((III))-PC (3) menjadi dominan As-PC kompleks setelah 3 jam, mengikat sampai dengan 40% dari As hadir dalam tanaman terkena. Tidak As-PC kompleks yang ditemukan dalam getah (getah xilem terutama dari sistem root), berbeda dengan akar, batang dan daun, yang merupakan bukti tegas bahwa kompleks As-PC yang tidak terlibat dalam translokasi As dari akar ke daun H. annuus.

26. Zhao, F.J., J.F.Ma , A.A.Mehargdan S.P. McGrath. 2009. Arsenic uptake and metabolism in plants. New Phytol., 181(4): 777-794. . Arsen (As) merupakan unsur yang tidak esensialbagitanamandanbersifatracun bagi tanaman. Kontaminasi arsenik di lingkungan terjadi di berbagai daerah, dantergantung pada faktor-faktor lingkungan, akumulasi dalam tanaman pangan dapat menimbulkan risiko kesehatan bagi manusia. Zhao et al. (2009) menganalisishasil-hasilpenelitiantentangmekanisme tanaman dalampenyerapan As dan metabolismenya dalamtanaman. Arsenat diserapolehakartumbuhanmelaluimekanismetransporter fosfat. Sejumlah aquaporin Nodulin26-like intrinsic protein (NIPs) mampu mengangkut arsenite, bentuk dominan As dalam lingkunganreduksi. Dalam tanamanpadi (Oryza sativa), serapan arsenit bergabungdenganjalursilikon yang sangat efisien (Si) untuk memasukike sel-sel akar dan bergerakmenujuxilem. Dalam sel-sel akar,arsenat cepat direduksimenjadi arsenit, yang diekskresikanke media eksternal, dikomplekskan oleh peptida thiol atau ditranslokasikanke daun. Salah satu jenis reduktase arsenat telah dapatdiidentifikasi, tetapi fungsinya masih harus diselidikilebihlanjut. Beberapa spesies pakis familiPteridaceae mampu hiperakumulasi As dalam jaringannyadi atas tanah. Hiperakumulasiinitampaknya melibatkan peningkatanserapan arsenate, penurunan pembentukankompleksarsenit-tiol dan ekskresiarsenit ke media eksternal, meningkatkan translokasi arsenitekedalamxilem, dan penyimpananarsenite dalamvakuolesel-seldaun.

27. Duan, G.L., Y.G.Zhu, Y.P.Tong , C.CaidanR.Kneer . 2005. Characterization of arsenate reductase in the extract of roots and fronds of Chinese brake fern, an arsenic hyperaccumulator. Plant Physiol., 138(1): 461-469.. Duan et al. (2005) menunjukkan ekstrak akar pakishiper-akumulator As (Pteris vittata)yang mampumereduksiarsenatemenjadiarsenite. Suatuensimreduktase arsenat (AR) padatumbuhanpakis menunjukkan mekanisme reaksi yang serupadengan yang dilaporkan sebelumnya Acr2p, suatuAR dari ragi (Saccharomyces cerevisiae), denganmenggunakan glutathione sebagai donor elektron. Spesifisitas substrat dankepekaannyakearahinhibitor untuk AR pakis (fosfat sebagai inhibitor kompetitif, arsenit sebagai inhibitor nonkompetitif) juga serupadenganAcr2p. Analisis kinetik menunjukkan bahwa AR pakis memiliki nilai konstanteMichaelis 2,33 mM untuk arsenate, 15 kali lipat lebih rendah dari Acr2pmurni. KegiatanAR spesifik dari akar pakis yang diperlakukandengan2 mM arsenat selama9 harisetidaknya 7 kali lebih tinggi dibandingkan dengan akar dan daundari spesies tanaman yang tidak mampumentolerir arsenat. MutanT-DNA KO dari Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) dengan gangguan pada gen Acr2 diduga tidak memiliki aktivitas AR. Penelitianinitidak dapatmendeteksi aktivitas AR dalamtunas pakis. Hasil ini menunjukkan bahwa (1) arsenite yang dilaporkan sebelumnya merupakanbentuk simpananAs dalamdaun pakis, mungkin berasaldarireduksiarsenat dalamakar; dan (2) AR memainkan peran penting dalam detoksifikasi As dalamjenispakis yang hiper-akumulator As (Duan et al., 2005) .

28. . Int J Phytoremediation. 2008 May-Jun;10(3):220-33. Phytofiltration of arsenic-contaminated groundwater using Pterisvittata L.: effect of plant density and nitrogen and phosphorus levels. Natarajan S1, Stamps RH, Saha UK, Ma LQ. Author information Abstract This field-scale hydroponic experiment investigated the effects of plant density and nutrient levels on arsenic (As) removal by the As-hyperaccumulatorPterisvittata L. (Chinese brake fern). All ferns were grown in plastic tanks containing 30 L of As-contaminated groundwater (130 microg x L(-1) As) collected from South Florida. The treatments consisted of four plant densities (zero, one, two, or four plants per 30 L), two nitrogen (N) concentrations (50% or 100% of 0.25-strength Hoagland solution [HS]), and two phosphorous (P) concentrations (15% and 30% of 0.25 strength HS). While low P was more effective than high P for plant As removal initially, N levels showed little effect. At 15% P, it took 3 wk for the ferns at a plant density of four to reduce As to less than 10 microg L(-1) (USEPA and WHO standard), whereas it took 4-6 wk at plant densities of one or two. For reused ferns, established plants with more extensive roots than "first-time" ferns, a low plant density of one plant/30 L was more effective, reducing As in water to less than 10 microg L(-1) in 8 h. This translates to an As removal rate of 400 microg h(-l) plant(-1), which is the highest rate reported to date. Arsenic-concentration in tanks with no plants as a control remained high throughout the experiment. Using more established ferns supplemented with dilute nutrients (0.25 HS with 25% N and 15% P) with optimized plant density (one plant per 30 L) reduced interplant competition and secondary contamination from nutrients, and can be recommended for phytofiltration of As-contaminated groundwater. This study demonstrated that P. vittata is effective in remediating As-contaminated groundwater to meet recommended standards. Percobaan hidroponik lapangan skala ini meneliti efek kerapatan tanaman dan tingkat gizi pada arsen (As) penghapusan oleh As-hiperakumulator Pteris vittata L. (pakis rem Cina). Semua pakis ditumbuhkan dalam tangki plastik yang berisi 30 L air tanah As-terkontaminasi (130 mcg x L (-1) As) yang dikumpulkan dari South Florida. Perlakuan terdiri dari empat kepadatan tanaman (nol, satu, dua, atau empat tanaman per 30 L), dua nitrogen (N) konsentrasi (50% atau 100% dari 0,25-kekuatan solusi Hoagland [HS]), dan dua fosfor (P ) konsentrasi (15% dan 30% dari 0,25 kekuatan HS). Sementara rendah P lebih efektif daripada P tinggi untuk tanaman Sebagai penghapusan awalnya, tingkat N menunjukkan pengaruh yang kecil. Pada 15% P, butuh 3 minggu untuk pakis dengan kepadatan tanaman empat untuk mengurangi Seperti kurang dari 10 mcg L (-1) (USEPA dan standar WHO), sedangkan waktu 4-6 minggu pada kepadatan tanaman satu atau dua. Untuk pakis digunakan kembali, tanaman didirikan dengan akar lebih luas daripada "pertama kali" pakis, kepadatan tanaman rendah satu plant/30 L lebih efektif, mengurangi Seperti dalam air untuk kurang dari 10 mcg L (-1) dalam 8 jam. Ini berarti untuk sebuah Sebagai tingkat penghapusan 400 mcg h (-l) tanaman (-1), yang merupakan tingkat tertinggi yang dilaporkan sampai saat ini. Arsenik-konsentrasi dalam tangki tanpa tanaman sebagai kontrol tetap tinggi selama percobaan. Menggunakan pakis lebih mapan dilengkapi dengan nutrisi encer (0,25 HS dengan 25% N dan 15% P) dengan kepadatan dioptimalkan tanaman (satu tanaman per 30 L) mengurangi persaingan interplant dan kontaminasi sekunder dari nutrisi, dan dapat direkomendasikan untuk phytofiltration As-terkontaminasi air tanah. Penelitian ini menunjukkan bahwa P. vittata efektif dalam remediating tanah As-terkontaminasi untuk memenuhi standar yang direkomendasikan.