determinación de la toxicidad aguda del dicromato de potasio en

Anuario Toxicología 2001;1(1):104-8
Centro de Toxicología y Biomedicina.
DETERMINACIÓN DE LA TOXICIDAD AGUDA DEL DICROMATO
DE POTASIO EN LARVAS DE ARTEMIA SALINA
Lic. Yuleidis González Pérez1 y Lic. Patricia Aportela Gilling1
RESUMEN: Por el potencial impacto que rrepr
epr
esenta par
omatos
epresenta
paraa el ambiente
ambiente,, la emisión de cr
cromatos
y dicromatos (cromo VI), vertidos producto de la actividad de diferentes sectores industriales, se
determina la toxicidad aguda del K2Cr 2O 7 en larvas de Artemia salina como método alternativo
aplicado a la ecotoxicología. En este versátil método se exponen nauplius de 24 h a diferentes
concentr
aciones del compuesto y se determina la LLC50
C50 corr
espondiente
os efectos
otros
concentraciones
correspondiente
espondiente,, así como otr
adv
er
sos que pueda ocasionar
apidez, confiabilidad y bajo
adver
ersos
ocasionar.. Esta metodología combina simplicidad, rrapidez,
costo, por lo que su empleo como screening en pruebas ecotoxicológicas permite en un corto plazo
predecir la toxicidad de numerosas sustancias químicas para los ecosistemas acuáticos.
TO DE PO
TASIO/toxicidad; TEST
S DE TTO
O XICID
AD/métodos; AR
TEMIA.
DeCS: DICROMA
DICROMAT
POT
TESTS
XICIDAD/métodos;
ARTEMIA.
El cromo es uno de los metales pesados de mayor importancia toxicológica en
la actualidad. Está presente en rocas, plantas, suelos, animales, humos y gases volcánicos.
Sus diversos efectos en la vida de los
organismos están relacionados con las formas físicas y químicas, en las cuales se
presenta. El estado metálico (valencia 0)
es biológicamente inerte; la forma
trivalente representa el cromo como elemento esencial, es la más estable, y el estado hexavalente, usualmente es de origen
antropogénico y el de mayor importancia
toxicológica.1-5 Los compuestos derivados
de éste son fundamentalmente los cromatos
y dicromatos, los cuales se utilizan en operaciones de cromado, manufactura de
1
pigmentos y colorantes, curtido de pieles y
tratamiento de madera. Los dicromatos
sódico y potásico son usados con frecuencia en la industria como fuente de otros
compuestos del cromo, particularmente del
óxido de cromo VI, y estos procesos son la
mayor fuente de contaminación por cromo
hexavalente. En general, los efluentes industriales que contienen cromo, se incorporan a las aguas y, eventualmente llegan a
los océanos, la forma química dependerá
de la presencia de materia orgánica en las
aguas pues, si ésta está presente en grandes cantidades, el Cr6+ se reducirá a Cr3+, el
cual se podrá absorber en las partículas o
formar complejos insolubles. Éstos pueden
permanecer en suspensión cerca del sitio
de entrada al ambiente, ser transportados a
Licenciada en Ciencias Biológicas.
104
los océanos, o bien precipitar y ser incorporados a los sedimentos.1
Las larvas de Artemia salina han sido
utilizadas en bioensayos por numerosos
laboratorios de todo el mundo, y los resultados en la determinación de la LC50 han
sido publicados para una serie de toxinas y
químicos conocidos.2 Es reciente su empleo en el campo de la ecotoxicología, el
cual incluye investigaciones de la toxicidad
en mezclas de químicos y muestras ambientales, evaluación de riesgos, screening agudo de sustancias químicas, productos alimenticios y farmacéuticos; además, el estudio de la transferencia trófica de contaminantes, ya que desde el punto de vista
ecotoxicológico los invertebrados acuáticos juegan un importante papel en la transferencia de alimentos o flujo de energía dentro de la cadena alimentaria de estos
ecosistemas, por lo que las alteraciones originadas por la presencia de un agente tóxico
en uno de estos grupos pueden en algún
grado, interferir con otros componentes
interdependientes de la cadena trófica.3
Este trabajo va dirigido a determinar la
LC50 y la toxicidad aguda tras 24 h de exposición del dicromato de potasio (K2Cr2O7)
sobre larvas de Artemia salina de 24 h con
el propósito de estudiar la susceptibilidad
de estos organismos a diferentes concentraciones del compuesto.
Métodos
Los quistes de Artemia salina leach
fueron suministrados por el Centro de
Investigaciones pesqueras de Provincia
Habana. Se almacenaron en un lugar seco
a una temperatura estable de 25 ºC.
En el ensayo se empleó agua de mar
artificial preparada según la fórmula de
Dietrich & Kalle: para 1 L de agua destilada, 23 g de NaCl, 11g de MgCl2 × 6H2O, 4g
de Na2SO4, 1,3g de CaCl2 × 2H 2O y 0,7 de
KCl; se ajustó el pH de la solución a 9,0
con Na2CO3.
Para la eclosión de los huevos se utilizó
una cámara de vidrio de 2 compartimentos
(uno oscuro y el otro iluminado por una
lámpara de 18 W colocada a una distancia
aproximada de 30 cm). El agua se aireó a saturación 15 min antes de colocar los huevos.
Durante el tiempo de incubación se mantuvo
un flujo constante de aire para garantizar la
eclosión; temperatura de 28 ºC; salinidad
de 32µg/mL y pH 9,0.
Ensa
yo de toxicidad a guda
Ensay
en Ar temia salina
El dicromato de potasio (K2Cr2O7) grado analítico (99,9 % de pureza) suministrado por la BDH AnalaR fue disuelto en
agua destilada; las distintas concentraciones se obtuvieron a partir de una solución
madre fresca (1 mg/ml)2. Para la determinación de la LC50 se hicieron grupos de 10
nauplius y se probó un rango de concentraciones de 5,0;10, 15 y 20 mg/L, donde se
establecieron 3 réplicas por tratamiento,
incluyendo el grupo control. El tiempo de
exposición fue de 24 h. Culminado éste, se
contaron las sobrevivientes y se anotó
cualquier comportamiento anormal (dificultades en la natación).
CL50: se refiere a la concentración estimada a la cual se produjo la muerte en el
50 % de la población.
Dificultades en la natación:
Se refiere a cualquier comportamiento
natatorio anormal.
Tratamiento estadístico
de los resultados
La determinación de la LC50 se realizó
por estimación gráfica. Ésta pudo obtenerse
105
representando la mortalidad de las larvas
en porcentajes, en función de la concentración de la sustancia a ensayar, utilizando
ejes con escala lineal a partir de los cuales
se pudo estimar este parámetro por
interpolación. Se empleó además el programa Microsoft Excel 97 con el estadígrafo
pronóstico el cual calcula o predice un valor futuro en una tendencia lineal usando
valores existentes.
Resultados y Discusión
La eclosión de los huevos comenzó a
ocurrir aproximadamente a partir de las 16 h
bajo las condiciones antes descritas para
los ensayos preliminares y definitivos. En
el ensayo de toxicidad la viabilidad en el
grupo control fue de un 100 % (tabla) no se
observaron alteraciones en el comportamiento. Los efectos tóxicos del dicromato
de potasio no se manifestaron en ninguno
de los casos en las primeras 3 h del tratamiento.
En las concentraciones correspondientes a 5, 10 y 15 mg/L se observó en
algunas larvas dificultades en la natación
a las 24 h, relacionándose con lo reportado sobre los efectos subletales descritos
para diferentes especies de crustáceos.5 La
tabla resume los resultados obtenidos en el
ensayo definitivo.
En la figura se muestra el porcentaje de
mortalidad respecto a la concentración de
la sustancia de estudio en un tiempo de
24 h. La LC50 estimada fue de 12,5 mg/L,
la cual está en el rango de valores reportados en la literatura para ensayos agudos en
invertebrados acuáticos, (0,067-59,9 mg/L).4
El cromo hexavalente es acumulado por
los organismos acuáticos por difusión
pasiva.6 La toxicidad para los diferentes
grupos, especies y estadios no es la misma
y varía además de acuerdo con las condiciones ecológicas y a las características
químicas del agua. Las especies de invertebrados como los crustáceos son más sensibles a sus efectos que los vertebrados
como los peces.4
Las mudas en Artemia salina son
muy frecuentes y las nauplius de 24 h
presentan una cutícula muy fina lo que las
hace especialmente sensibles al tóxico
(cromo VI), el cual penetra a través de las
barreras fisiológicas absorviéndose rápidamente y provocando diferentes alteraciones en estos organismos, que van desde
efectos subletales sobre la movilidad, la
reproducción y la hematología hasta la
muerte de la larva.
TABLA. Valores registrados para el cálculo de la LC50 24 h
Concentración
mg/l
0 (Control)
5,0
10
15
20
Número de artemias vivas por pocillo
1
2
3
10
9
6
4
0
10
10
7
4
0
10
10
7
3
0
T
30
29
20
11
0
T= es el total de artemias vivas al final del ensayo para cada concentración.
P= es el porcentaje de artemias muertas al final del ensayo para cada concentración.
106
P
0
3,3
33,4
63,3
100
M or ta lida d ( % )
FIG. Interpolación de
la CL 50.
Conclusiones
La LC50 del dicromato de potasio determinada para las condiciones de estudio fue de 12,5 mg/L.
La concentración de 5,0 mg/L fue la mínima ensayada que provocó efectos adversos en las larvas.
Con los resultados obtenidos se corrobora la sensibilidad de los invertebrados
acuáticos frente al dicromato de potasio.
SUMMARY: Due to the potential impact that represents for the environment the emission of
chromates and dichromates (chromium VI) poured as a result of the activity of different industrial
sectors, it is determined the acute toxicity of K2Cr2O 7 in larvae of artemia salina as an alternative
method applied to ecotoxicology
er
satile method, 24-hour nauplius ar
ent
ecotoxicology.. In this vver
ersatile
aree exposed to differ
different
concentr
ations of the compound and the corr
esponding LLC50,
C50, as w
ell as other adv
er
se effects it
well
adver
erse
concentrations
corresponding
ma
apidity
eliability and lo
w cost
mayy cause
cause,, ar
aree determined. This methodology combines simplicity
simplicity,, rrapidity
apidity,, rreliability
low
and, therefore, its use as screening in ecotoxicological tests allows to predict in a short time the
toxicity of numerous chemicals for the aquatic ecosystems.
Subject headings: PO
TASSIUM DICHROMA
TE/toxicity; TTO
O XICITY TEST
S/methods; AR
TEMIA.
POT
DICHROMATE/toxicity;
TESTS/methods;
ARTEMIA.
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Recibido: 29 de mayo del 2001. Aprobado: 30 de
junio del 2001.
Lic. Yuleidis González Pérez. Centro de Toxicología y Biomedicina. Autopista Nacional km 1½,
Santiago de Cuba, Cuba.
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