RUTAS DE RUTAS DE BIODEGRADACIBIODEGRADACI ÓÓNN

dedeORGANOCLORADOSORGANOCLORADOS

Los Los XBsXBs presentes en presentes en diferentes organismos diferentes organismos

pueden sufrir diferentes rutas pueden sufrir diferentes rutas de biotransformacide biotransformaci óón.n.

Los Los XBsXBs mas persistentes tienen mas persistentes tienen mas posibilidades de interactuar mas posibilidades de interactuar con mas organismos; puesto que con mas organismos; puesto que

se se bioacumulanbioacumulan a trava trav éés de las s de las cadenas trcadenas tr óóficas o ficas o

bioalimentariasbioalimentarias y permanecen por y permanecen por mas tiempo en ellas.mas tiempo en ellas.

BIOMAGNIFICACIONDEL DDT

MEDIO Organismo Biomagnificación

SUELORaices 0,1Babosas 4Lombrices 73

AGUA

Algas 33Cangrejos 144Gambas 2800Almejas 70000Peces 800000

BIOACUMULACI ÓNde DDT en humano

DDT+DDE EN TEJIDO ADIPOSO (1970)

Pais Conc. p.p.mUSA 10,3

INGLATERRA 6FRANCIA 8,2ITALIA 8,2ALASKA 2,8

DDT+DDE EN SANGRE

Año Conc. µµµµg/l1999 154 (354)2001 40

OrganocloradosOrganoclorados en en sedimentos y en la biota sedimentos y en la biota acuacu áática tica (donde se acumula)(donde se acumula)

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 concentr aciones de dioxinas en forma abrupta, lo que mata a los organismos senc illos como hongos o bacterias y en organismos más complejos genera dist intos grados de perturbación.La mayoría son inhibidores de la respiración, impac tan el metabolismo a nivel celular lo que puede significar desde un simp le mareo hasta un envenenamiento. La toxicidad crónica es más habitual, se produce po rque estos compuestos son acumulables y al exponerse a pequeña s cantidades por largos periodos de tiempo éstos se almacenan, lo qu e a la larga puede provocar los mismos efectos que la toxicidad aguda.Además, algunos compuestos como los PCB o las cloro dioxinas son mutágenos, capaces de interferir en la información genética, es decir son cancerígenos.

OrganocloradosOrganoclorados : : caractercaracter íísticas toxicolsticas toxicol óógicasgicas

EFECTOS RESIDUALESEFECTOS RESIDUALESde los de los organocloradosorganoclorados

LESIONES SOMÁTICAS = T. CRÓNICASISTEMA NERVIOSO: Edemas craneanos;Dolores de cabeza; Comportamiento

SISTEMA ENDOCRINO: Actuación comohormonas: disrruptores endocrinos

ORGANOS: Destrucción, tumores

DegradaciDegradaci óón del DDTn del DDTen el medio naturalen 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 DDTBiotransformaciones del DDT

Los productos de

transformación del

DDT son diferentes en condiciones aerobias o

en condiciones anaerobias, los micro-

organismos son diferentes.

Biotransformaciones de Biotransformaciones de PCBsPCBsAtaque anaeróbico

Ataque aeróbico

Los diferentes microorganismos tienen diferentes estrategias de biotransformación

BiotransformaciBiotransformaci óón de n de bifenilosbifenilos por bacteriaspor bacterias

OperonOperon PCBsPCBs : : conjunto de genes que conjunto de genes que codifican las enzimas participantes en la codifican las enzimas participantes en la

biodegradacibiodegradaci óón de los n de los PCBsPCBs

DioxigenasaTerminalSubunidadgrande

DioxigenasaTerminalSubunidadpequeña

2,3-DihidroxiBifenildioxigenasa

DihidrodiolDeshidrog.

Ferredoxinareductasa

Ferredoxina

ReacciReacci óón catalizada por la n catalizada por la DioxigenasaDioxigenasa de de PCBsPCBs

BiodegradaciBiodegradaci óón n de de PCBsPCBs en en planta pilotoplanta piloto

de tratamiento de tratamiento (UV, bacterias en (UV, bacterias en 2 2 biorreactoresbiorreactores ))

BiodegradacionesBiodegradacionesBiorremediacionesBiorremediaciones

PLAGUICIDAS

Sistema de tratamiento de Sistema de tratamiento de materiales contaminados: materiales contaminados:

DeshalogenaciDeshalogenaci óónn

Biodegradaciones Biodegradaciones microbianasmicrobianas

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

BiodegradacionesBiodegradaciones

Los residuos orgánicos pueden ser degradados por diferentes microorganismos hasta CO2, H2O, H2, CH4, etc

BiodegradacionesBiodegradaciones

Proporciones de compuestos generados en los tratamientos anaerobicos y aerobicos de residuos orgánicos

DegradaciDegradaci óón de n de dioxinas (1)dioxinas (1)

Algunos microorganismos consiguen ir degradando las dioxinas hasta moléculas mas sencillas

DegradaciDegradaci óón de n de dioxinas (2)dioxinas (2)

Los compuestos Los compuestos organocloradosorganoclorados son son muy persistentes, se degradan poco.muy persistentes, se degradan poco.

Se acumulan hacia los componentes Se acumulan hacia los componentes orgorg áánicos mas nicos mas lipoflipof íílicoslicos ..Experimentan Experimentan biomagnificacibiomagnificaci óónn a a travtrav éés de las cadenas trs de las cadenas tr óóficas.ficas.Manifiestan toxicidad crManifiestan toxicidad cr óónica.nica.

Algunos microorganismos ejercen Algunos microorganismos ejercen transformaciones transformaciones degradativasdegradativas sobre sobre ellos, que pueden emplearse en ellos, que pueden emplearse en biorremediacibiorremediaci óónn..

PCBsPCBs a lo largo del a lo largo del riorio SenaSena

Los niveles van bajando a lo largo del rio, fruto de la degradación natural

APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGAPLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGAPLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGAPLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍÍÍÍAAAA

----TOXICIDAD Y EFECTOS RESIDUALESTOXICIDAD Y EFECTOS RESIDUALESTOXICIDAD Y EFECTOS RESIDUALESTOXICIDAD Y EFECTOS RESIDUALES----

Genómica+ Proteómica+ MetabonómicaIngeniería genética

Estudio de efectosRiesgos individualesUso de biosensores: biomarcadores

���� TOXICOLOGÍA

���� CONTAMINACIÓNBiodetoxificaciónBiorremediaciónFitorremediación