Estudio de bioacumulación y efectos adversos del cromo, en dos especies de rotíferos dulceacuícolas

Abstract

Se estudió la bioacumulación del metal de transición cromo (Cr) en sus estados de valencia III y VI, y sus efectos adversos, en dos especies de rotíferos dulceacuícolas: Brachionus calyciflorus y Lecane quadridendata. Se estimó la Concentración Letal Media (CL50) de la población expuesta a 24 horas, realizando una regresión con el logaritmo de la concentración de exposición y la respuesta a la exposición (mortalidad en unidades probit). Se analizó el efecto del cromo sobre la composición elemental de las dos especies de rotíferos en sus estructuras internas y externas por microanálisis de rayos X por dispersión de energía, se logró detectar el metal cromo, además de cobre, calcio, carbono y oxígeno principalmente. Los resultados obtenidos en este estudio reflejaron que el cromo hexavalente (VI) es altamente tóxico a concentraciones muy bajas: B. calyciflorus cepa Gainesville (CL50 = 4X10-6mg/L); B. calyciflorus cepa San Pancho (CL50 = 4X10-6mg/L); Lecane quadridendata (CL50 = 4.7 X10-5 mg/L). Sin embargo, para el cromo trivalente fueron más tolerantes las dos especies: B. calyciflorus cepa Gainesville (CL50 = 1.051mg/L) y B. calyciflorus cepa San Pancho (CL50 = 0.64mg/L) y Lecane quadridendata (CL50 = 1.279mg/L). Tomando como referencia el valor de la CL50, también se monitoreo por espectrofotometría de absorción atómica en la modalidad horno de grafito y se obtuvo el factor de bioconcentración: Para Lecane quadridendata FBCCr III = 569.899217; FBCCr VI= 386485.855; Brachionus calyciflorus cepa Gainesville FBCCr III = 633.410357; FBCCr VI = 2149587.91; Brachionus calyciflorus cepa San Pancho FBCCr III = 657.680861; FBCCr VI = 4817765.57; comprobándose la bioconcentración del metal en su forma más tóxica. Las pruebas de detección de metalotioneínas a las dos especies de rotíferos corroboran que hay expresión de metalotioneínas como respuesta a la exposición al cromo trivalente y al cromo hexavalente. Observándose mayor expresión con Cr III en Brachionus calyciflorus que en Lecane quadridentata. Por tanto, la exposición a concentraciones excesivas del Cromo III y VI, son tóxicas para los rotíferos, y debido a la interacción en el ambiente con otros metales, el Cromo III por su estado de valencia puede oxidarse biotransformándose para hacerse más tóxico.

Bioaccumulation of the transition metal chromium (Cr) in their valence states III and VI, and its adverse effects were studied in two species of freshwater rotifers: Brachionus calyciflorus and Lecane quadridendata. Median Lethal Concentration (LC50) of both species exposed to 24 hours, performing a regression with the logarithm of exposure concentration and mortality (probit units) was estimated. The effect of chromium on the elemental composition of the two species of rotifers in their internal and external structures by X-ray microanalysis by energy dispersion was analyzed. It was possible to detect the metal chromium together with: copper, calcium, carbon and oxygen. The results obtained in this study showed that hexavalent chromium (VI) is highly toxic at very low concentrations: B. calyciflorus strain Gainesville (LC50 = 4X10 - 6mg / L); San Pancho B. calyciflorus strain (LC50 = 4X10 - 6mg / L); Lecane quadridendata (LC50 = 4.7 X10- 5 mg / L). However, for trivalent chromium the effect was moderate in the two species: B. calyciflorus strain Gainesville (LC50 = 1.051mg / L) and San Pancho B. calyciflorus strain (LC50 = 0.64mg / L) and Lecane quadridendata (LC50 = 1.279mg / L). Taking as reference the LC50 value, and using atomic absorption in graphite furnace mode, the bioconcentration factor was obtained and bioconcentration: to Lecane quadridendata FBCCr III = 569.899217; FBCCr VI= 386485.855; Brachionus calyciflorus cepa Gainesville FBCCr III = 633.410357; FBCCr VI = 2149587.91; Brachionus calyciflorus cepa San Pancho FBCCr III = 657.680861; FBCCr VI= 4817765.57; checking bioconcentrate metal in its most toxic form. Screening of metallothioneins to both corroborate rotifer species that no expression of metallothioneins in response to exposure to trivalent chromium and hexavalent chromium. Increased expression observed with Cr III in Brachionus calyciflorus in Lecane quadridentata. Thus, the properties of chromium III and VI, are toxic to rotifers, and due to the interaction in the environment with other metals, Chromium III by its valence state can be oxidized to more toxic species via biotransformation.