Download RUTAS DE BIODEGRADACIÓN de ORGANOCLORADOS

RUTAS DE
BIODEGRADACIÓN
de
ORGANOCLORADOS
Los XBs presentes en
diferentes organismos
pueden sufrir diferentes rutas
de biotransformación.
Los XBs mas persistentes tienen
mas posibilidades de interactuar
con mas organismos; puesto que
se bioacumulan a través de las
cadenas tróficas o
bioalimentarias y permanecen por
mas tiempo en ellas.
BIOMAGNIFICACION
DEL DDT
MEDIO
Organismo
Lombrices
0,1
4
73
Algas
Cangrejos
Gambas
Almejas
Peces
33
144
2800
70000
800000
Raices
SUELO
AGUA
Biomagnificación
Babosas
BIOACUMULACIÓN
de DDT en humano
DDT+DDE EN TEJIDO ADIPOSO (1970)
Pais
Conc. p.p.m
USA
INGLATERRA
FRANCIA
ITALIA
ALASKA
DDT+DDE EN
10,3
6
8,2
8,2
2,8
SANGRE
Año
Conc. µg/l
1999
2001
154 (354)
40
Organoclorados en
sedimentos y en la biota
acuática (donde se acumula)
Organoclorados:
características toxicológicas
No existe claridad sobre los alcances de los
niveles de toxicidad de los organoclorados, pero
se identifica como aguda y crónica.
La aguda se produce por exposición a altas concentraciones de dioxinas
en forma abrupta, lo que mata a los organismos sencillos como hongos o
bacterias y en organismos más complejos genera distintos grados de
perturbación.
La mayoría son inhibidores de la respiración, impactan el metabolismo a
nivel celular lo que puede significar desde un simple mareo hasta un
envenenamiento.
La toxicidad crónica es más habitual, se produce porque estos
compuestos son acumulables y al exponerse a pequeñas cantidades por
largos periodos de tiempo éstos se almacenan, lo que a la larga puede
provocar los mismos efectos que la toxicidad aguda.
Además, algunos compuestos como los PCB o las clorodioxinas son
mutágenos, capaces de interferir en la información genética, es decir son
cancerígenos.
EFECTOS RESIDUALES
de los organoclorados
LESIONES SOMÁTICAS = T. CRÓNICA
SISTEMA NERVIOSO: Edemas craneanos;
Dolores de cabeza; Comportamiento
SISTEMA ENDOCRINO: Actuación como
hormonas: disrruptores endocrinos
ORGANOS: Destrucción, tumores
Degradación del DDT
en el medio natural
La declorinación del DDT en
el medio ambiente produce
DDE y DDD, que finalmente son
degradados a DDMU y otros
compuestos. La velocidad y la
extensión de estos procesos
dependerán de muchos
factores, que resultarán en la
permanencia o no de los
compuestos.
Biotransformaciones del DDT
Los productos de
transformación del
DDT son diferentes en
condiciones aerobias o
en condiciones
anaerobias, los microorganismos son
diferentes.
Biotransformaciones de PCBs
Ataque anaeróbico
Ataque aeróbico
Los diferentes
microorganismos
tienen diferentes
estrategias de
biotransformación
Biotransformación de
bifenilos por bacterias
Operon PCBs: conjunto de genes que
codifican las enzimas participantes en la
biodegradación de los PCBs
Dioxigenasa
Terminal
Subunidad
grande
Dioxigenasa
Terminal
Subunidad
pequeña
Ferredoxina
Ferredoxina
reductasa
Dihidrodiol
Deshidrog.
2,3-Dihidroxi
Bifenil
dioxigenasa
Reacción catalizada por la
Dioxigenasa de PCBs
Biodegradación
de PCBs en
planta piloto
de tratamiento
(UV, bacterias en
2 biorreactores )
Biodegradaciones
Biorremediaciones
PLAGUICIDAS
Sistema de tratamiento de
materiales contaminados:
Deshalogenación
Biodegradaciones
microbianas
Los microorganismos
ejercen
biotransformaciones
que van degradando
los XBs hasta
estructuras mas
sencillas; a veces
llegan a transformar
los hidrocarburos
hasta CO2 y H2O o
CH4, etc
Biodegradaciones
Los residuos
orgánicos pueden ser
degradados por
diferentes
microorganismos
hasta CO2, H2O, H2,
CH4, etc
Biodegradaciones
Proporciones de
compuestos
generados en los
tratamientos
anaerobicos y
aerobicos de residuos
orgánicos
Degradación de
dioxinas (1)
Algunos
microorganismos
consiguen ir
degradando las
dioxinas hasta
moléculas mas
sencillas
Degradación de
dioxinas (2)
Los compuestos organoclorados son
muy persistentes, se degradan poco.
Se acumulan hacia los componentes
orgánicos mas lipofílicos.
Experimentan biomagnificación a
través de las cadenas tróficas.
Manifiestan toxicidad crónica.
Algunos microorganismos ejercen
transformaciones degradativas sobre
ellos, que pueden emplearse en
biorremediación.
PCBs a lo largo del rio Sena
Los niveles van bajando a lo
largo del rio, fruto de la
degradación natural
APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍ
BIOTECNOLOGÍA
-TOXICIDAD Y EFECTOS RESIDUALESRESIDUALESGenómica+ Proteómica+ Metabonómica
Ingeniería genética
TOXICOLOGÍA
Estudio de efectos
Riesgos individuales
Uso de biosensores: biomarcadores
CONTAMINACIÓN
Biodetoxificación
Biorremediación
Fitorremediación