Nuevos materiales para la especiación de mercurio: biotransformación de metales en organismos modelo

Abstract

La contaminación medioambiental representa un problema de gran importancia en la actualidad. Estamos acostumbrados a escuchar por los medios de comunicación los numerosos casos que suceden a nuestro alrededor: la contaminación de ríos, lagos o playas por vertidos residuales; la contaminación de los suelos por utilización indebida de ciertos fertilizantes o por las actividades mineras de la zona; o la contaminación del aire ocasionada por el masivo número de automóviles y zonas industriales en las ciudades provocando las famosas “boinas” de las grandes ciudades. En el caso de los metales pesados o metaloides, pueden acumularse y biomagnificarse a lo largo de la cadena trófica llegando a provocar efectos nocivos en los seres humanos. Los contaminantes clásicos estudiados en esta tesis engloban el mercurio, arsénico, cadmio y plata. Entre todos ellos el mercurio y el arsénico son los que mayor repercusión medioambiental representan. El mercurio es un metal cuya toxicidad es muy elevada pero su repercusión en los efectos provocados en los seres vivos depende de la forma química en la que se encuentre en el medio. Las dos especies predominantes son mercurio inorgánico (Hg2+) y metilmercurio (CH3Hg+). El arsénico es un metaloide donde sus compuestos inorgánicos presentan mayor toxicidad. La contaminación de arsénico en agua y suelos supone un problema que afecta a millones de personas en Asia y en la zona Andina. El cadmio al igual que ocurre con el mercurio, es un elemento con gran tendencia a bioacumularse en la cadena trófica, estando relacionado con el cáncer de pulmón, próstata o renal. La exposición puede ser a través de la dieta o por inhalación de vapores; los fumadores incrementan esta exposición en un 50%. La plata es un elemento que encontramos en multitud de aplicaciones, principalmente en la energía solar, en el campo de la fotografía y en algunos medicamentos. Una exposición elevada provoca argiria en la piel u ojos. Existen otros contaminantes, los denominados emergentes, que son aquellos que debido a un aumento de las aplicaciones nanotecnológicas y del uso de nanopartículas, los podemos encontrar en el medio ambiente y sus efectos aún no están definidos, siendo actualmente objeto de estudio, como las nanopartículas de quantum dots (QDs), constituidas por seleniuro de cadmio principalmente. La toxicidad de estos QDs depende del recubrimiento de la nanopartícula, del tamaño y de la carga...

Currently the environmental pollution stands for a great importance problem. We are used to hearing by national and international media numerous cases that happen around us: contamination of rivers, lakes or beach by spill waste; soils contamination from improper use of fertilizers or mining activities; contamination of air due to massive motor vehicles use and the industrial areas. In the case of heavy metals and metalloid may accumulate and biomagnify trough food chain getting to provoke harmful effect in humans. Classical contaminants studied here include mercury, arsenic, cadmium and silver. Them mercury and arsenic represent the most environmental impact. Mercury is a heavy metal whose toxicity is high, but its impact in humans depends on the chemical form that is found in the environment. The predominant mercury species are inorganic mercury (Hg2+) and methylmercury (CH3Hg+). Arsenic is a metalloid of which its inorganic compounds are more toxic. Water and soil arsenic contamination suppose a problem which affects a million people in Asia and the Andean region. Cadmium, as mercury, trends to bioaccumulation through food chain. This accumulation is connected with lung, prostate and kidney cancer. Human exposition is due to diet or by inhalation of vapours; the smokers increase this exposition up to 50%. Silver is an element present in several applications, mostly in solar energy, photography and some medicines. High exposition provoke argyria in skin and eyes. In addition, there exist the emerging contaminants which presence in the environment has increased due to the development of new nanotechnologies applications and the nanoparticles. We can find the emerging contaminant in the environment but their effects are not well defined. This is the case of quantum dots (QDs) mainly formed of cadmium selenide. The QDs toxicity depends of nanoparticle covering, size and charge...