Centro de Toxicología y Biomedicina.

DETERMINACIÓN DE LA TOXICIDAD AGUDA DEL DICROMATODE POTASIO EN LARVAS DE ARTEMIA SALINA

Lic. Yuleidis González Pérez1 y Lic. Patricia Aportela Gilling1

RESUMEN: RESUMEN: RESUMEN: RESUMEN: RESUMEN: PPPPPor el potencial impacto que ror el potencial impacto que ror el potencial impacto que ror el potencial impacto que ror el potencial impacto que repreprepreprepresenta paresenta paresenta paresenta paresenta para el ambientea el ambientea el ambientea el ambientea el ambiente, la emisión de cr, la emisión de cr, la emisión de cr, la emisión de cr, la emisión de cromatosomatosomatosomatosomatosy dicromatos (cromo VI), vertidos producto de la actividad de diferentes sectores industriales, sey dicromatos (cromo VI), vertidos producto de la actividad de diferentes sectores industriales, sey dicromatos (cromo VI), vertidos producto de la actividad de diferentes sectores industriales, sey dicromatos (cromo VI), vertidos producto de la actividad de diferentes sectores industriales, sey dicromatos (cromo VI), vertidos producto de la actividad de diferentes sectores industriales, sedetermina la toxicidad aguda del Kdetermina la toxicidad aguda del Kdetermina la toxicidad aguda del Kdetermina la toxicidad aguda del Kdetermina la toxicidad aguda del K

22222CrCrCrCrCr

22222OOOOO

77777 en larvas de en larvas de en larvas de en larvas de en larvas de Artemia salinaArtemia salinaArtemia salinaArtemia salinaArtemia salina como método alternativo como método alternativo como método alternativo como método alternativo como método alternativo

aplicado a la ecotoxicología. En este versátil método se exponen aplicado a la ecotoxicología. En este versátil método se exponen aplicado a la ecotoxicología. En este versátil método se exponen aplicado a la ecotoxicología. En este versátil método se exponen aplicado a la ecotoxicología. En este versátil método se exponen naupliusnaupliusnaupliusnaupliusnauplius de 24 h a diferentes de 24 h a diferentes de 24 h a diferentes de 24 h a diferentes de 24 h a diferentesconcentrconcentrconcentrconcentrconcentraciones del compuesto y se determina la Laciones del compuesto y se determina la Laciones del compuesto y se determina la Laciones del compuesto y se determina la Laciones del compuesto y se determina la LC50 corrC50 corrC50 corrC50 corrC50 correspondienteespondienteespondienteespondienteespondiente, así como otr, así como otr, así como otr, así como otr, así como otros efectosos efectosos efectosos efectosos efectosadvadvadvadvadvererererersos que pueda ocasionarsos que pueda ocasionarsos que pueda ocasionarsos que pueda ocasionarsos que pueda ocasionar. Esta metodología combina simplicidad, r. Esta metodología combina simplicidad, r. Esta metodología combina simplicidad, r. Esta metodología combina simplicidad, r. Esta metodología combina simplicidad, rapidez, confiabilidad y bajoapidez, confiabilidad y bajoapidez, confiabilidad y bajoapidez, confiabilidad y bajoapidez, confiabilidad y bajocosto, por lo que su empleo como costo, por lo que su empleo como costo, por lo que su empleo como costo, por lo que su empleo como costo, por lo que su empleo como screeningscreeningscreeningscreeningscreening en pruebas ecotoxicológicas permite en un corto plazo en pruebas ecotoxicológicas permite en un corto plazo en pruebas ecotoxicológicas permite en un corto plazo en pruebas ecotoxicológicas permite en un corto plazo en pruebas ecotoxicológicas permite en un corto plazopredecir la toxicidad de numerosas sustancias químicas para los ecosistemas acuáticos.predecir la toxicidad de numerosas sustancias químicas para los ecosistemas acuáticos.predecir la toxicidad de numerosas sustancias químicas para los ecosistemas acuáticos.predecir la toxicidad de numerosas sustancias químicas para los ecosistemas acuáticos.predecir la toxicidad de numerosas sustancias químicas para los ecosistemas acuáticos.

DeCS: DICROMA DICROMA DICROMA DICROMA DICROMATTTTTO DE POO DE POO DE POO DE POO DE POTTTTTASIO/toxicidad; TESTASIO/toxicidad; TESTASIO/toxicidad; TESTASIO/toxicidad; TESTASIO/toxicidad; TESTS DE TS DE TS DE TS DE TS DE TOOOOOXICIDXICIDXICIDXICIDXICIDAD/métodos; ARAD/métodos; ARAD/métodos; ARAD/métodos; ARAD/métodos; ARTEMIA.TEMIA.TEMIA.TEMIA.TEMIA.

Anuario Toxicología 2001;1(1):104-8

El cromo es uno de los metales pesa-dos de mayor importancia toxicológica enla actualidad. Está presente en rocas, plan-tas, suelos, animales, humos y gases vol-cánicos.

Sus diversos efectos en la vida de losorganismos están relacionados con las for-mas físicas y químicas, en las cuales sepresenta. El estado metálico (valencia 0)es biológicamente inerte; la formatrivalente representa el cromo como ele-mento esencial, es la más estable, y el esta-do hexavalente, usualmente es de origenantropogénico y el de mayor importanciatoxicológica.1-5 Los compuestos derivadosde éste son fundamentalmente los cromatosy dicromatos, los cuales se utilizan en ope-raciones de cromado, manufactura de

1Licenciada en Ciencias Biológicas.

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pigmentos y colorantes, curtido de pieles ytratamiento de madera. Los dicromatossódico y potásico son usados con frecuen-cia en la industria como fuente de otroscompuestos del cromo, particularmente delóxido de cromo VI, y estos procesos son lamayor fuente de contaminación por cromohexavalente. En general, los efluentes in-dustriales que contienen cromo, se incor-poran a las aguas y, eventualmente llegan alos océanos, la forma química dependeráde la presencia de materia orgánica en lasaguas pues, si ésta está presente en gran-des cantidades, el Cr6+ se reducirá a Cr3+, elcual se podrá absorber en las partículas oformar complejos insolubles. Éstos puedenpermanecer en suspensión cerca del sitiode entrada al ambiente, ser transportados a

44444

los océanos, o bien precipitar y ser incor-porados a los sedimentos.1

Las larvas de Artemia salina han sidoutilizadas en bioensayos por numerososlaboratorios de todo el mundo, y los resul-tados en la determinación de la LC50 hansido publicados para una serie de toxinas yquímicos conocidos.2 Es reciente su em-pleo en el campo de la ecotoxicología, elcual incluye investigaciones de la toxicidaden mezclas de químicos y muestras ambien-tales, evaluación de riesgos, screening agu-do de sustancias químicas, productos ali-menticios y farmacéuticos; además, el es-tudio de la transferencia trófica de contami-nantes, ya que desde el punto de vistaecotoxicológico los invertebrados acuáti-cos juegan un importante papel en la trans-ferencia de alimentos o flujo de energía den-tro de la cadena alimentaria de estosecosistemas, por lo que las alteraciones ori-ginadas por la presencia de un agente tóxicoen uno de estos grupos pueden en algúngrado, interferir con otros componentesinterdependientes de la cadena trófica.3

Este trabajo va dirigido a determinar laLC50 y la toxicidad aguda tras 24 h de expo-sición del dicromato de potasio (K

2Cr

2O

7)

sobre larvas de Artemia salina de 24 h conel propósito de estudiar la susceptibilidadde estos organismos a diferentes concen-traciones del compuesto.

MétodosMétodosMétodosMétodosMétodos

Los quistes de Artemia salina leachfueron suministrados por el Centro deInvestigaciones pesqueras de ProvinciaHabana. Se almacenaron en un lugar secoa una temperatura estable de 25 ºC.

En el ensayo se empleó agua de marartificial preparada según la fórmula deDietrich & Kalle: para 1 L de agua destila-da, 23 g de NaCl, 11g de MgCl

2 × 6H

2O, 4g

de Na2SO

4, 1,3g de CaCl

2 × 2H

2O y 0,7 de

KCl; se ajustó el pH de la solución a 9,0con Na

2CO

3.

1010101010

Para la eclosión de los huevos se utilizóuna cámara de vidrio de 2 compartimentos(uno oscuro y el otro iluminado por unalámpara de 18 W colocada a una distanciaaproximada de 30 cm). El agua se aireó a satu-ración 15 min antes de colocar los huevos.Durante el tiempo de incubación se mantuvoun flujo constante de aire para garantizar laeclosión; temperatura de 28 ºC; salinidadde 32µg/mL y pH 9,0.

EnsaEnsaEnsaEnsaEnsayyyyyo de o de o de o de o de tttttoooooxicidad xicidad xicidad xicidad xicidad aaaaagudagudagudagudagudaen en en en en AAAAArrrrrtemia salinatemia salinatemia salinatemia salinatemia salina

El dicromato de potasio (K2Cr

2O

7) gra-

do analítico (99,9 % de pureza) suministra-do por la BDH AnalaR fue disuelto enagua destilada; las distintas concentracio-nes se obtuvieron a partir de una soluciónmadre fresca (1 mg/ml)2. Para la determina-ción de la LC50 se hicieron grupos de 10nauplius y se probó un rango de concen-traciones de 5,0;10, 15 y 20 mg/L, donde seestablecieron 3 réplicas por tratamiento,incluyendo el grupo control. El tiempo deexposición fue de 24 h. Culminado éste, secontaron las sobrevivientes y se anotócualquier comportamiento anormal (difi-cultades en la natación).

CL50: se refiere a la concentración es-timada a la cual se produjo la muerte en el50 % de la población.

Dificultades en la natación:

Se refiere a cualquier comportamientonatatorio anormal.

TTTTTrrrrraaaaatamiento estadísticotamiento estadísticotamiento estadísticotamiento estadísticotamiento estadísticode los resultadosde los resultadosde los resultadosde los resultadosde los resultados

La determinación de la LC50 se realizópor estimación gráfica. Ésta pudo obtenerse

55555

representando la mortalidad de las larvasen porcentajes, en función de la concentra-ción de la sustancia a ensayar, utilizandoejes con escala lineal a partir de los cualesse pudo estimar este parámetro porinterpolación. Se empleó además el progra-ma Microsoft Excel 97 con el estadígrafopronóstico el cual calcula o predice un va-lor futuro en una tendencia lineal usandovalores existentes.

Resultados y DiscusiónResultados y DiscusiónResultados y DiscusiónResultados y DiscusiónResultados y Discusión

La eclosión de los huevos comenzó aocurrir aproximadamente a partir de las 16 hbajo las condiciones antes descritas paralos ensayos preliminares y definitivos. Enel ensayo de toxicidad la viabilidad en elgrupo control fue de un 100 % (tabla) no seobservaron alteraciones en el comporta-miento. Los efectos tóxicos del dicromatode potasio no se manifestaron en ningunode los casos en las primeras 3 h del trata-miento.

En las concentraciones correspon-dientes a 5, 10 y 15 mg/L se observó enalgunas larvas dificultades en la natacióna las 24 h, relacionándose con lo reporta-do sobre los efectos subletales descritos

1010101010

para diferentes especies de crustáceos.5 Latabla resume los resultados obtenidos en elensayo definitivo.

En la figura se muestra el porcentaje demortalidad respecto a la concentración dela sustancia de estudio en un tiempo de24 h. La LC50 estimada fue de 12,5 mg/L,la cual está en el rango de valores reporta-dos en la literatura para ensayos agudos eninvertebrados acuáticos, (0,067-59,9 mg/L).4

El cromo hexavalente es acumulado porlos organismos acuáticos por difusiónpasiva.6 La toxicidad para los diferentesgrupos, especies y estadios no es la mismay varía además de acuerdo con las condi-ciones ecológicas y a las característicasquímicas del agua. Las especies de inver-tebrados como los crustáceos son más sen-sibles a sus efectos que los vertebradoscomo los peces.4

Las mudas en Artemia salina sonmuy frecuentes y las nauplius de 24 hpresentan una cutícula muy fina lo que lashace especialmente sensibles al tóxico(cromo VI), el cual penetra a través de lasbarreras fisiológicas absorviéndose rápi-damente y provocando diferentes altera-ciones en estos organismos, que van desdeefectos subletales sobre la movilidad, lareproducción y la hematología hasta lamuerte de la larva.

TABLA. Valores registrados para el cálculo de la LC50 24 h

Concentración Número de artemias vivas por pocillo mg/l 1 2 3 T P

0 (Control) 10 10 10 30 05,0 9 10 10 29 3,3

10 6 7 7 20 33,415 4 4 3 11 63,320 0 0 0 0 100

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.

66666

FIG. Interpolación dela CL 50.

Mor

talid

ad (

% )

ConclusionesConclusionesConclusionesConclusionesConclusiones

La LC50 del dicromato de potasio de-terminada para las condiciones de estu-dio fue de 12,5 mg/L.

1010101010

La concentración de 5,0 mg/L fue la mí-nima ensayada que provocó efectos adver-sos en las larvas.

Con los resultados obtenidos se co-rrobora la sensibilidad de los invertebradosacuáticos frente al dicromato de potasio.

SUMMARY:SUMMARY:SUMMARY:SUMMARY:SUMMARY: Due to the potential impact that represents for the environment the emission ofDue to the potential impact that represents for the environment the emission ofDue to the potential impact that represents for the environment the emission ofDue to the potential impact that represents for the environment the emission ofDue to the potential impact that represents for the environment the emission ofchromates and dichromates (chromium VI) poured as a result of the activity of different industrialchromates and dichromates (chromium VI) poured as a result of the activity of different industrialchromates and dichromates (chromium VI) poured as a result of the activity of different industrialchromates and dichromates (chromium VI) poured as a result of the activity of different industrialchromates and dichromates (chromium VI) poured as a result of the activity of different industrialsectors, it is determined the acute toxicity of Ksectors, it is determined the acute toxicity of Ksectors, it is determined the acute toxicity of Ksectors, it is determined the acute toxicity of Ksectors, it is determined the acute toxicity of K22222CrCrCrCrCr22222OOOOO77777 in larvae of in larvae of in larvae of in larvae of in larvae of artemia salinaartemia salinaartemia salinaartemia salinaartemia salina as an alternative as an alternative as an alternative as an alternative as an alternativemethod applied to ecotoxicologymethod applied to ecotoxicologymethod applied to ecotoxicologymethod applied to ecotoxicologymethod applied to ecotoxicology. In this v. In this v. In this v. In this v. In this vererererersatile method, 24-hoursatile method, 24-hoursatile method, 24-hoursatile method, 24-hoursatile method, 24-hour nauplius nauplius nauplius nauplius nauplius ar ar ar ar are exposed to differe exposed to differe exposed to differe exposed to differe exposed to differentententententconcentrconcentrconcentrconcentrconcentrations of the compound and the corrations of the compound and the corrations of the compound and the corrations of the compound and the corrations of the compound and the corresponding Lesponding Lesponding Lesponding Lesponding LC50, as wC50, as wC50, as wC50, as wC50, as well as other advell as other advell as other advell as other advell as other adverererererse effects itse effects itse effects itse effects itse effects itmamamamamay causey causey causey causey cause, ar, ar, ar, ar, are determined. This methodology combines simplicitye determined. This methodology combines simplicitye determined. This methodology combines simplicitye determined. This methodology combines simplicitye determined. This methodology combines simplicity, r, r, r, r, rapidityapidityapidityapidityapidity, r, r, r, r, reliability and loeliability and loeliability and loeliability and loeliability and low costw costw costw costw costand, therefore, its use as screening in ecotoxicological tests allows to predict in a short time theand, therefore, its use as screening in ecotoxicological tests allows to predict in a short time theand, therefore, its use as screening in ecotoxicological tests allows to predict in a short time theand, therefore, its use as screening in ecotoxicological tests allows to predict in a short time theand, therefore, its use as screening in ecotoxicological tests allows to predict in a short time thetoxicity of numerous chemicals for the aquatic ecosystems.toxicity of numerous chemicals for the aquatic ecosystems.toxicity of numerous chemicals for the aquatic ecosystems.toxicity of numerous chemicals for the aquatic ecosystems.toxicity of numerous chemicals for the aquatic ecosystems.

Subject headings: POSubject headings: POSubject headings: POSubject headings: POSubject headings: POTTTTTASSIUM DICHROMAASSIUM DICHROMAASSIUM DICHROMAASSIUM DICHROMAASSIUM DICHROMATE/toxicity; TTE/toxicity; TTE/toxicity; TTE/toxicity; TTE/toxicity; TOOOOOXICITY TESTXICITY TESTXICITY TESTXICITY TESTXICITY TESTS/methods; ARS/methods; ARS/methods; ARS/methods; ARS/methods; ARTEMIA.TEMIA.TEMIA.TEMIA.TEMIA.

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Recibido: 29 de mayo del 2001. Aprobado: 30 dejunio del 2001.Lic. Yuleidis González Pérez. Centro de Toxico-logía y Biomedicina. Autopista Nacional km 1½,Santiago de Cuba, Cuba.