El Efecto tóxico del cobre en la especie Donax trunculus a través del ensayo de Retención del Rojo Neutro

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA

ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DE GANDIA

Grado en Ciencias Ambientales[pic 1]

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TRABAJO FINAL DE GRADO

                            Autor/a:

                                             Ivan Morant Pérez

                           Tutor/a:

                                                                 Silvia Laura Falco Giaccaglia

                                     GANDIA, 2015

ÍNDICE

AGRADECIMIENTOS

RESUMEN

ABSTRACT

1. INTRODUCCIÓN        

1.1. INTRODUCCIÓN        

1.1.1. El cobre como contaminante        

1.1.2. Bioensayos de toxicidad        

1.1.3. Bioindicadores        

Donax trunculus        

Donax trunculus en la Comunidad Valenciana        

1.1.4. Biomarcadores        

Estabilidad de la membrana lisosomal – Retención del rojo neutro (RRN)        

1.2. OBJETIVOS        

2. MATERIAL Y MÉTODOS        

2.1. DISEÑO DEL BIOENSAYO        

2.1.1. Recolección de Donax trunculus        

2.1.2. Exposición al cobre        

2.2. SEGUIMIENTO DEL BIOENSAYO        

2.2.1. Calidad del agua        

2.2.2. Alimentación        

2.3. MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS BIOMÉTRICOS DE LAS TELLINAS        

2.4. RETENCIÓN DEL ROJO NEUTRO (RRN)        

2.4.1. Reactivos y soluciones        

2.4.2. Procedimiento        

2.5. TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE LOS DATOS        

2.5.1. Condiciones de aplicación del ANOVA        

2.5.2. Contraste de hipótesis        

2.5.3. Aplicación del ANOVA        

2.5.4. Prueba de Fisher (LSD)        

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN        

3.1. CARACTERÍSTICAS DEL BIOENSAYO        

3.1.1. Calidad del agua        

3.1.2. Biometría de las tellinas        

3.2. ESTUDIO DE  ESTABILIDAD DE LA MEMBRANA LISOSOMAL        

4. CONCLUSIONES        

BIBLIOGRAFÍA        

AGRADECIMIENTOS

El presente trabajo ha sido posible gracias al apoyo de diversos compañeros y profesores. Me gustaría expresar mi más profundo agradecimiento a mi tutora del trabajo Silvia Laura Falco Giaccaglia, por la constante orientación, supervisión y seguimiento durante los meses de la realización del trabajo, mostrando mucha dedicación y comprensión. Gracias también a mi pareja por todo su apoyo.

Muchas gracias a todos.

RESUMEN

El ensayo de retención del rojo neutro se ha utilizado para evaluar la estabilidad lisosomal de las células de las glándulas digestivas como un indicador del estrés por exposiciones al Cu como contaminante ambiental. Se realizaron estudios de laboratorio (bioensayos) para evaluar los efectos del contaminante. Se expusieron bivalvos de  la especie Donax trunculus durante períodos de 7 y 14 días a concentraciones de 2,5 µg Cu/L y 10 µg Cu/L. Los bivalvos presentaron una reducción significativa de la estabilidad lisosomal en comparación con el control de laboratorio en 7 y 14 días de exposición para todas las concentraciones de Cu. Además, la estabilidad lisosomal fue significativamente menor en los individuos expuestos a 10 µg Cu/L, tanto en 7 y 14 días de exposición, con respecto a los expuestos a 2,5 µg Cu/L. Estos resultados nos indican que la estabilidad lisosomal es un buen indicador para el estrés ocasionado por exposiciones a metales pesados como el Cu.

Palabras Clave: Cobre, Donax trunculus, lisosoma, rojo neutro, bioensayo.

ABSTRACT

Neutral red retention assay was used to evaluate the stability of lysosomal digestive glands cells as an indicator of stress by exposure to Cu as a environmental contaminant. Laboratory studies (bioassays) were conducted to evaluate the effects of the pollutant. Bivalve species of Donax trunculus were exposed for 7 and 14 days to concentrations of 2.5 g Cu / L Cu and 10 g / L. Bivalve showed a significant reduction in lysosomal stability compared with laboratory control at 7 and 14 day exposure to all concentrations of Cu. Also, the lysosomal stability was significantly lower in individuals exposed to 10 µg Cu / L, both 7 and 14 days exposure, with respect to those exposed to 2.5 µg Cu / L. These results show that lysosomal stability is a reliable indicator for stress caused by exposure to heavy metals such as Cu.

Keywords: Copper, Donax trunculus, lysosome, neutral red, bioassays.

1. INTRODUCCIÓN

1.1. INTRODUCCIÓN

1.1.1 Contaminación ambiental

La contaminación ambiental ha adquirido carácter global. En los últimos años, los problemas de contaminación han alcanzado una gran magnitud y diversidad. Entre los ecosistemas más afectados se destaca el marino que es donde acaban en último término todos los contaminantes, naturales o xenobióticos, originados en otros ambientes, afectando su calidad y también todos los biorganismos que alberga.

La contaminación marina se define como “la introducción por el hombre, directa o indirectamente, en el medio marino (incluyendo estuarios) de sustancias o de energía que provocan efectos nocivos que dañan a los seres vivientes, ponen en peligro la salud humana, dificultan las actividades marinas, incluida la pesca, perjudican la utilización del agua del mar y reducen su disfrute” (GESAMP, 1986).

Los efectos de los contaminantes sobre los organismos son muy variados y pueden afectar diversos niveles de organización, desde el celular y subcelular (en los individuos) hasta el poblacional o comunitario. Esos efectos pueden ser: cancerígenos, disruptores endocrinos, hepatotóxicos, neurotóxicos, citotóxicos, promotores del estrés oxidativo, depresores del sistema inmune, modificadores de la conducta, etc. Los mismos se ponen de manifiesto a través de un conjunto de síntomas que globalmente se reconoce de estrés, que en el caso de los organismos acuáticos los aleja de sus niveles homeostáticos de normalidad (Selye, 2013).

En un marco mayor, el mismo concepto de estrés se extiende al ambiente (estrés ambiental); el estudio de las consecuencias del estrés ambiental es inherente a los estudios ecotoxicológicos. Puede definirse como una alteración cuantificable del estado estable normal o de referencia de un parámetro particular, inducido por un cambio ambiental (Boudou y Ribeyre, 1997; Newman y Clements, 2008).

Durante años los estudios de la contaminación acuática estuvieron orientados principalmente en los análisis fisicoquímicos, expresados también como Índices de Contaminación (ICAs). Estos análisis son útiles para alertar sobre riesgos en la salud y el ambiente en base a concentraciones máximas permitidas. Sin embargo la información que alcanza es incompleta porque no se consideran las interacciones bióticas y abióticas y las influencias con el ecosistema particular. Los bioensayos permiten complementar la información fisicoquímica con la biológica (Ossana, 2011).

1.1.1. El cobre como contaminante

El propósito principal de este estudio es obtener información cuantitativa sobre la toxicidad del cobre ​​en una especie de bivalvo de las costas mediterráneas españolas. El cobre (Cu) es un elemento esencial para el crecimiento y desarrollo de los organismos, sin embargo, las concentraciones de este metal se han incrementado en el ambiente marino debido a fuentes antropogénicas causando efectos negativos en los organismos. Los metales pesados, como el cobre, se caracterizan por su gran persistencia en el medio ambiente ya que permanecen en el medio marino sin sufrir prácticamente ningún cambio cualitativo (Martínez, Rodriguez y Senior, 2002). Este metal se utiliza principalmente en las industrias eléctricas, de construcción y canalización, y también tiene importantes usos farmacéuticos y agrícolas. Su producción ha disminuido en los últimos años, debido a que los usuarios han optado por materiales más baratos. El cobre es muy tóxico para la mayoría de los organismos acuáticos en concentraciones relativamente pequeñas, y el único elemento que es siempre más tóxico que él es el mercurio (Moore y Ramamoorthy, 1984; Reilly, 1991). En la región mediterránea, una fuente importante de cobre en el ambiente marino y litoral son los fungicidas usados en los viñedos. Además, tras las restricciones impuestas sobre el uso de pinturas antiincrustaciones, o antifouling, que contienen TBT, ha aumentado el uso de pinturas que contienen cobre (MMA, 2001). Las pinturas antiincrustantes actúan liberando tóxico, formando una capa de alta concentración en la superficie de la película. De esta manera repelen o matan a los organismos marinos constituyentes del fouling cuando los mismos se ponen en contacto con la superficie pintada. El poder antiincrustante de estas pinturas recae sobre el óxido cuproso que actúa como agente alguicida en microalgas, crustáceos y moluscos (Bellotti, Romagnoli y Del Amo, 2007). En la Figura 1.1 se muestran las concentraciones totales de cobre en algunos organismos marinos. Las concentraciones en peces son mucho menores que en moluscos y crustáceos y, en general, no sobrepasan 1 µg/g PF. El valor mediano encontrado en mejillones es de 1,4 µg/g.

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