RESUMEN DE TESIS

Lombrices de tierra como biomarcadores de efecto y exposición a xenobióticos metálicos (plomo y cadmio) en los diques Cruz de Piedra y La Florida

Curvale, Daniela Alejandra

Universidad Nacional de San Luis. Departamento de Farmacia, Área de Farmacología y Toxicología. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia (FQByF). Chacabuco 917, D5700HOI San Luis, Argentina

curvale.daniela@gmail.com

Esta tesis postula y demuestra que: “existe correlación entre la concentración de metales pesados en el suelo, en el agua y en las lombrices de tierra, que permite evaluar la biodisponibilidad de los metales y la contaminación de los suelos”. Se aceptó el desafío enunciado por Kuperman que marcó la necesidad de salir del laboratorio, y trasladar los estudios al hábitat natural,en este caso,de las lombrices y comprobar si existe contaminación o no, por metales pesados en el suelo, a través del estudio del cuerpo de las lombrices.

Se demostró que existe una clara diferencia entre: la definición de biodisponibilidad utilizada por biólogos y ecotoxicólogos para estudios de contaminación y de riesgo, y la definición que utilizan los químicos, quiénes mediante diferentes metodologías de análisis químicos, miden lo que ellos llaman disponibilidad química. La dicotomía que existe entre metales disponibles y biodisponibles, se debe a la interpretación que hacen los químicos respecto de la que utilizan los ecotoxicólogos. Los químicos, definen y miden la “biodisponibilidad” como la fracción extraída por una variedad de extractantes, por ejemplo EDTA. Mientras que, los ecotoxicólogos, buscan una forma de cuantificar la proporción realmente asimilada (biodisponibilidad) o, la concentración que tiene impacto tóxico sobre la biota (riesgo). Biodisponibilidad es el grado de libertad en que se encuentra un elemento o compuesto de una fuente potencial para ser capturado por un organismo (ingerido y/o absorbido). La problemática siempre fue como medirla, Sauvé propuso un enfoque basado en el modelo de actividad y supone que la biodisponibilidad de los metales está controlada por la actividad tamponada de los iones libres en solución, y no por la concentración total del metal. Logra mediante estudios estadísticos generar ecuaciones útiles para calcular la “actividad” de los mismos, valor que es equivalente a la biodisponibilidad.

Con la finalidad de evidenciar estos postulados, y atendiendo a que los cálculos de Sauvé cubren el rango de pH 3,5 a 8,5; y que los suelos estudiados están dentro de ese rango, se calcularon las actividades de plomo y cadmio, y se comprobaron los postulados de Sauvé, se demostró la contaminación de los suelos y se utilizaron las lombrices como bioindicadoras. Se generó un aporte al monitoreo ambiental, y al estudio de la oligoquetofauna. Además es el primer estudio sobre la contaminación de suelos en un ambiente muy sensible de la provincia de San Luis, por cuanto que ambos diques, La Florida y Cruz de Piedra; son reservorios de agua dulce, que se utilizan como provisión de agua potable para el 70% de la población.

En el catálogo de lombrices de tierra (Annelida, Oligochaeta) de la República Argentina (de Mischis, Catalina C.), se informan 9 especies para la provincia, en el presente trabajo se capturaron 8 de esas especies, más otras 3 especies que no están citadas, siendo un total de 12 especies las que deberían figurar en el catálogo. Los Diques Cruz de Piedra y La Florida, son dos ambientes perturbados antropogénicamente, y las especies de lombrices exóticas capturadas han primado sobre las nativas. La relación encontrada entre nativas y exóticas fue de 0,12, índice invertido con respecto al total de Argentina (1,72). Esto se interpreta como una pérdida de diversidad, pero no se puede asegurar porque no hay estudios de base.

Del estudio de los Diques Cruz de Piedra y La Florida se demostró que la carga total de plomo y cadmio en los suelos de ambos, fueron estadísticamente semejantes (Pb Total 183,95 - 203,74 ppm; p-valor = 0,296 y Cd Total 22,058 - 20,078 ppm; p-valor = 0,568 respectivamente). Las [Pb (II)] y [Cd (II)] extraídas con EDTA fueron estadísticamente diferentes p-valor < 0,0001 (21,082 - 66,566 ppm; y 1,604 - 6,668 ppm, respectivamente). El Dique Cruz de Piedra presenta un suelo débilmente alcalino a alcalino (pH: 7,62 -8,46) y el Dique La Florida tiene valores considerados neutros para los suelos (pH: 7,16-7,34) y esto explica la disminución de los metales extraíbles del Cruz de Piedra. De acuerdo a EPA, el área de estudio posee un alto nivel de contaminación por estos metales (164,72 y 245,87 ppm de Pb; y entre 12,09 y 31,12 ppm de Cd) y sería un problema potencial para los organismos que viven en ese ecosistema. El agua de ambos diques presentó niveles que superan los valores normados por la Ley de Aguas; a continuación se presentan las concentraciones medias y entre paréntesis sus correspondientes intervalos de concentración mínima y máxima. Para el Dique Cruz de Piedra [Pb] = 54,95 ppb (27,00 - 75,12 ppb) y [Cd] = 1,12 ppb (0,94 - 1,31 ppb); Dique La Florida [Pb] = 63,96 ppb (24,25 - 123,12 ppb) y [Cd] = 0,70 ppb (0,30 – 1,38 ppb). La concentración media de Pb y Cd de todos los oligoquetos capturados en el Cruz de Piedra fue [Pb (II)] = 44,56 ppm (13,78- 126,34 ppm); [Cd(II)] = 11,64 ppm (1,92 – 30,38 ppm); y en La Florida fue [Pb(II)] = 24,07 ppm (4,32- 74,00 ppm); [Cd(II)] = 3,22 ppm (0,03–34,47 ppm). Existen diferencias significativas entre los contenidos de los metales en las lombrices de ambos diques. Cruz de Piedra presenta una contaminación más elevada que se correlaciona perfectamente con las concentraciones de metales totales en suelo. No existen diferencias estadísticamente significativas entre las medias de los contenidos de plomo y cadmio, entre las diferentes especies de lombrices de ambos diques. Es decir, todas las especies capturadas poseen la capacidad de acumular metales pesados, porque los valores de las concentraciones de los metales pertenecen a la misma población. Para realizar la evaluación de las especies como bioindicadores, se calcularon los factores de acumulación suelo-biota (BSAF) de las especies de mayor abundancia, Aporrectodea turgida especie exótica más abundante del área y considerada como bioindicador, para los metales bajo estudio, se cumple que BSAF Cd = 0,756> BSAF Pb 0,477, consistentes con los reportados bibliográficamente. Eukerria saltensis es la especie nativa más abundante, no ha sido nunca utilizada como bioindicador, el BSAF Cd = 1,105 (0,324 - 4,009) > BSAF Pb 0,447 (0,314 - 0,977); estos son más elevados que los reportados y calculados para A. turgida. Los BSAF Pb son similares para ambas especies. Eukerria saltensis es un buen bioindicador para ambos metales, tanto en suelo como en agua, por su rango hidrófila-epianécica, por su excelente correlación con las concentraciones de metales en suelo y en agua, por que absorbe cadmio por su tegumento y por vía digestiva, y absorbe plomo por vía digestiva. Todas las especies estudiadas sirven como bioindicadores para monitoreo y control de la contaminación de suelos, aunque es necesario realizar estudios de carga base y registros de zonas contaminadas.

Tesis para acceder al título de Doctora en Química. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Universidad Nacional de San Luis.

Directora: Dra. Rosa Isabel Antón.

Co-Directora: Dra. Ana María Brigada.