، کیلیت کننده‌های فلـزی هستند که جـذب فلـزات معینی را افزایش می‌دهند. در یک تحقیق در رابطه با نقش ترشحات کیلیت کننده نیکل، مشاهـده شـد که هیستیدین و سیترات مترشحه از ریشه گیاه غیربیش‌تجمع‌دهنده تالسپی آرونس26، نیکل موجود در بستر را کیلیت کرده و بنـابراین جـذب آن را کاهش می‌دهـد و به این طریق در استراتژی سمیت‌زدائی نیکل نقش دارد (سالت27 وهمکاران2000).
یکی از واضح‌ترین مثال‌ها برای نقش ترشحات ریشه در ارتباط با اسید‌های آلی و سمیت‌زدائی آلومینیم می‌باشد . به عنوان مثال ، گندم سیاه28، در پاسخ به استرس آلومینیم، اسید اگزالیک را از ریشه‌ها ترشح کرده و اگزالات آلومینیم غیرسمی را در برگ‌ها تجمع می‌دهد (ماوهمکاران،1997). بنابراین سمیت‌زدائی هم به طور داخلی و هم خارجی صورت می‌گیرد. شواهدی وجود دارد مبنی بر این که در گندم و ذرت چنین ترشحی از ریشه‌ها به واسطه کانال‌های آنیونی فعال شده به وسیله آلومینیم صورت می‌گیرد.
1-8-2 غشاء پلاسمائی
غشاء پلاسمائی گیاهان به عنوان اولین ساختمان زنده که در معرض آسیب‌های ناشی از فلزات سنگین قرار می‌گیرد، قابل توجه می‌باشد. عملکرد و ساختمان غشاء پلاسمائی سریعاً توسط فلزات سنگین تحت تاثیر قرار می‌گیرد. به نظر می‌رسد عملکرد غشاء پلاسمائی به دو طریق تحت تاثیر قرار می‌گیرد: اول اینکه غشاء پلاسمائی در حضور مقادیر بالای فلزات سنگین نشت‌پذیر شده که منجر به خروج پروتون و یون پتاسیم می‌شود.دوم اینکه فعالیت H+-ATPase غشاء پلاسمائی در این شرایط مهار می‌شود که خود بر جذب مواد غذائی اثر می‌گذارد (ندلکوسکا29 و دورای،2000).
بنابراین مکانیسم مقاومت، حفظ استحکام غشاء پلاسمائی در مقابل آسیب فلزات سنگین می‌باشد. البته شواهد کمی در رابطه با چگونگی انجام این فرایند وجود دارد. از جمله فاکتورهای مهم در حفظ استحکام غشاء پلاسمائی در حضور فلزات سنگین ، افزایش ترمیم غشاء بعد از آسیب می‌باشد که این فرایند از طریق پروتئین‌های شوک گرمائی یا متالوتیونئین‌ها صورت می‌گیرد .
1-8-3 فیتوکلاتین‌ها (PCs)30
گیاهان عالی دارای دو نوع مهم از پپتید‌های غنی از سیستئین با قابلیت اتصال به فلزات سنگین شامل فیتوکلاتین‌ها و متالوتیوتئین‌ها می‌باشند (کوبت31 ،2000). کیلیت فلزات در سیتوزول به وسیله لیگاند‌هائی با میل ترکیبی بالا، مکانیسم مهمی در سمیت‌زدائی فلزات و تحمل نسبت به فلزات سنگین می‌باشد (راسر32،1995).فیتوکلاتین‌ها خانواده‌ای از پپتید‌های کمپلکس‌کننده فلزات هستند که در همه گیاهان و برخی میکروارگانیسم‌ها شناسائی شده‌اند.سنتز این ماده در گیاهان، سریعاً توسط فلزات سنگین به ویژه کادمیم و آرسنیک القاء می‌شود. در این حالت آنزیم فیتوکلاتین‌سنتاز توسط یون‌های فلزی فعال شده و موجب تولید فیتوکلاتین از گلوتاتیون می‌شود .فیتوکلاتین‌ها علاوه بر سمیت‌زدائی فلزی (به ویژه برای کادمیم)، در هموستازی فلزات سنگین ضروری، متابولیسم آهن و سولفور و به عنوان یک آنتی‌اکسیدان در سلول نقش دارند .

1-8-4 متالوتیونئین‌ها (MTs) 33
متالوتیونئین‌ها، پروتئین‌های کوچک 6 تا 7 کیلو‌دالتونی هستند که در طول تکامل بسیار حفاظت شده می‌باشند. این ترکیبات اولین بار به عنوان پروتئین‌های باند‌کننده کادمیم در بافت‌های پستانداران شناسائی شدند. تاکنون بیش از 50 توالی شبه متالوتیونئین در گیاهان مختلف شناسائی شده‌است. این پپتید‌ها غنی از آمینواسید سیستئین و فاقد آمینواسیدهای آروماتیک هستند که از طریق آمینواسید سیستئین به عناصری مانند کاتیون 2 ظرفیتی کادمیوم، کاتیون 2 ظرفیتی روی و کاتیون 2 ظرفیتی جیوه متصل شده و از اثرات سمی آن‌ها می‌کاهند. تا سال 1997، تنها پروتئین گیاهی که به عنوان یک متالوتیونئین مطرح شد، پروتئین EC 34 در گندم بود .
1-8- 5 اسید‌های آلی
اسیدهای آلی از قبیل سیترات، مالات و اگزالات به عنوان لیگاندهایی برای فلزات سنگین در تحمل و سمیت‌زدایی یون‌های فلزی نقش مهمی دارند. هم‌چنین در فرایندهایی نظیر انتقال فلزات از طریق آوند چوبی و تجمع دادن فلزات در واکوئل نقش دارند. در تمام گیاهان تجمع دهنده خانواده شب‌بو، مالات نقش مهمی در کیلیت کردن روی در برگ‌ها دارد.گودبولد35و همکارانش در سال 1984 و هارمنس36 و همکاران در سال‌ 1994 گزارش کردند که سیترات پتانسیل بالایی برای کمپلکس کردن روی دارد و بنابراین سیترات سیتوزولی به منظور انتقال روی به واکوئل از مالات مناسب‌تر می‌باشد. مشاهده شده که کیلیت شدن خارج سلولی به وسیله اسیدهای آلی در مکانیسم‌های مقاومت به آلومینیوم حائز اهمیت می‌باشد. عقیده بر این است که به دلیل وجود میزان بالایی از مالات و سیترات در برخی از گیاهان غیر تجمع دهنده، این مواد نقش مهمی در ایجاد کمپلکس با فلزات برای انتقال آن‌ها در آوندهای چوبی دارند.
1-8-6 آمینواسید‌ها
برخی از آمینواسید‌ها و مشتقات آن‌ها در زمره مهم‌ترین کیلیت کنندگان و یا لیگاند‌های فلزات سنگین می‌باشند و در مقاومت به فلزات سنگین حائز اهمیت می‌باشند .مهم‌ترین آمینواسید در این رابطه هیستیدین می‌باشد که در برخی گیاهان تجمع‌دهنده و غیر تجمع‌دهنده نیکل افزایش آن مشاهده می‌شود. به عنوان مثال، افزایش محتوی هیستیدین در شیره آوند چوبی گیاه بیش‌تجمع‌دهنده نیکل، Alyssum lesbiacum به بیش از 36 برابرگزارش شده‌است . مقدار هیستیدین در گونه‌های غیر بیش‌تجمع‌دهنده به منظور افزایش مقاومت به نیکل و افزایش انتقال آن به اندام‌های هوائی افزایش می‌یابد. اما این نکته قابل توجه است که افزایش هیستیدین یک مکانیسم کلی مقاومت به نیکل در تمام گیاهان بیش‌تجمع‌دهنده نمی‌باشد. به عنوان مثال، در گیاه بیش‌تجمع‌دهنده نیکل، Thlaspi goesingense، افزایش هیستیدین مشاهده نشده است.
1-8-7 حجره‌بندی واکوئل
خروج یون‌ها از غشاء سلولی یا انتقال به واکوئل راه‌هائی هستند که سبب کاهش سطوح فلزات سمی در سیتوزول می‌شوند و بنابراین مکانیسم‌های مهمی در مقاومت گیاهان به فلزات سنگین می‌باشند. به عنوان مثال، تجمع کمپلکس فیتوکلاتین-کادمیم در واکوئل از طریق ترانسپورتر ABC37 موجود در تونوپلاست صورت می‌گیرد. هم‌چنین واکوئل در تجمع سایر یون‌های فلزی مانند روی نیز اهمیت دارد.
1-9 کادمیوم
1-10 خواص شیمیایی و ویژگی های کلی کادمیوم
کادمیوم در سال 1817 توسط استرومیر هنگام کار بر روی کربنات روی کشف شد. منشا آن از کلمه یونانی کادمیا از سنگ معدن روی به نام کالامین گرفته شده است. کادمیوم دارای عدد اتمی 48و عدد جرمی 4/112 می باشد و به گروه II-B جدول تناوبی تعلق دارد و جزء عناصر واسطه می باشد. از نظر فراوانی در پوسته زمین، کادمیوم در جایگاه شصت و چهارم قرار دارد(ادریانو، 1986 ) .کادمیوم به علت سمیت زیاد و حلالیت بالا در آب به عنوان یکی از مهمترین آلاینده ها محسوب می شود (هیرش و همکاران 1994). کادمیوم هیچ گاه به تنهایی در طبیعت یافت نمی شود بلکه غالباً به عنوان عنصر میهمان38 در کانی زدایی سرب و روی وجود دارد( بیکر و همکاران 1900 ) کادمیوم یک فلز نرم، جلادار و به رنگ سفید مایل به نقره ای است. وضعیت اکسیداسیون آن 2+، با پتانسیل الکتروشیمیایی طبیعی 4/0- نسبت به الکترود هیدروژن و نسبتاً بی اثرتر از روی است. شباهت بین کادمیوم و کلسیم در اندازه یون آنهاست. کادمیوم در محلول های بازی نامحلول بوده و در اسید کلریدریک و اسید سولفوریک حلالیت کمی داشته و در اسید نیتریک نسبتاً محلول است. نمک های کادمیوم با بنیان های اسید قوی به راحتی در آب حل می شوند. سولفید ها، کربنات ها، هیدروکسید ها و فلوریدها حلالیت کمتری دارند.کادمیوم با یون های هالوژن تشکیل کمپلکس داده و کمپلکس های کادمیوم پایدارتر از کمپلکس های روی هستند. برخی از ترکیبات کادمیوم رنگی ( قهوه ای، قرمز، زرد ) و برخی فاقد رنگ هستند.
1-11 عوامل موثر در تحرک وقابلیت در دسترس بودن کادمیوم عبارتند از:)هیرش 1998)
1) pH
2) قابلیت تبادل یونی
3) پتانسیل ردوکس
4) مواد آلی خاک
5) گونه های گیاهی
6) درجه حرارت خاک
1- 12 سمیت کادمیوم در انسان
جذب کادمیوم در انسان و پستانداران از طریق استنشاق و بلع صورت می گیرد و اثرات کوتاه مدت آن شامل تنفس تندتر، ضعف و تب پس از 24 ساعت مشاهده شده است. کادمیوم به مقدار 5 میلی گرم در متر مکعب هوا می تواند بعد از 8 ساعت سبب مرگ شود. مسمومیت از راه تغذیه پس از آلودگی آب لوله کشی با کادمیوم و آب شرب از نقاط لحیم شده در لوله های آب و شیر های آب انبار و وسایل آشپزخانه دارای روکش