DETERMINACIÓN DE PAHS EN PECES Y MOLUSCOS

Tras la extracción de las muestras de mejillón silvestre , utilizando como disolvente una mezcla de hexano:acetona. Se limpia el extracto en columna cromatográfica con relleno de alúmina desactivada al 10% con agua milli-Q. A continuación, se recoge y se concentra en rotavapor. Se le añade Acetonitrilo, se concentra en corriente de Nitrógeno para que se evapore el disolvente y le añade patrón interno. Después se inyecta en el cromatógrafo.

Se utiliza la cromatografía de líquidos de alta eficacia acoplada a un detector de fluorescencia con longitud de onda programable y para cada compuesto se usan las longitudes de onda de excitación y emisión de la tabla.

La temperatura de la columna influye en la termodinámica y cinética de la separación. Aunque, la eficacia aumenta al elevar la temperatura esto implica una reducción importante de la selectividad.

En la siguiente tabla se presentan las condiciones cromatográficas.

Se utilizan patrones, para realizar las rectas de calibrado con cada grupo de muestras que se analizan en el HPLC. Haciendo rectas de calibrado para cada compuesto y secuencia de análisis y obteniendo para todos los PAHs estudiados coeficientes de correlación en las rectas de calibrado superiores a 0,999.

Los límites de detección (LD) y cuantificación (LC) determinados experimentalmente a partir de la concentración de analito que origina una relación señal ruido (S/N) igual a 3 o a 10 respectivamente. La siguiente tabla presenta los resultados (en μg/kg p.s.).

TÉCNICAS DE SEPARACIÓN EN LA DETERMINACIÓN DE LOS PAHs

Con la instrumentación analítica que está disponible hoy en día, es posible la detección de contaminantes en muestras medioambientales en concentraciones inferiores a μg/kg. Debido a esta precisión, es necesario que se tomen medidas especiales en los procesos de extracción, purificación y análisis.
La preparación de la muestra sigue siendo un proceso largo y crítico en el estudio de los contaminantes orgánicos de muestras ambientales. En muy pocas ocasiones, las muestras naturales pueden ser analizadas directamente. Esto es debido a que su naturaleza ha de ser compatible con la técnica de detección.
El análisis necesita de un tratamiento de la muestra cuya etapa principal es la extracción de analitos a partir de la matriz.
De este modo, la elección de la técnica de extracción es el resultado de establecer un compromiso entre la eficacia y la reproducibilidad de la misma, la facilidad del procedimiento, su eficacia (teniendo en cuenta el coste y el tiempo), el grado de automatización, las medidas de seguridad y el número de muestras que se pueden extraer al mismo tiempo.
Hay que destacar, sin embargo, que una vez que la etapa de extracción está optimizada no hay diferencias significativas en cuanto a efectividad se refiere.
Aún así, independientemente de la técnica de extracción que empleemos, una de las decisiones más importantes es la selección del disolvente que vamos a usar. Es necesario tener en cuenta numerosas propiedades como la selectividad, los coeficientes de distribución, la solubilidad, la miscibilidad con la matriz de la muestra, etc., pero la eficacia de un disolvente en la etapa de extracción va a depender principalmente de la afinidad que tenga el analito por el disolvente, de la relación de fases, y del número de etapas de extracción. De este modo, y de manera general, los solutos se disolverán en disolventes que posean propiedades de atracción intermoleculares similares.
Los analitos apolares se extraen mejor con un disolvente apolar como un hidrocarburo alifático (hexano). Para analitos más polares se suele utilizar acetona, acetonitrilo o un disolvente clorado. La acetona se utiliza mucho, ya que su miscibilidad con agua facilita la solubilización de muestras húmedas y no es tóxica.

La extracción de PAHs de las matrices ambientales sólidas, se ha venido realizando normalmente usando disolventes orgánicos con o sin acompañarlos de calor. Ejemplos típicos de esto son la utilización de aparatos Soxhlet y ultrasonidos.

La extracción Soxhlet es uno de los métodos más utilizados para la extracción de los PAHs en muestras ambientales sólidas. Se usa en la certificación de matrices por organismos como el NIST (Nacional Institute of Standards and Technology) o el BCR (Community Bureau of Reference of European Comision) y está recomendado en los métodos de la EPA. La extracción Soxhlet ha sido durante muchos años el método estándar de preparación de un extracto a partir de matrices sólidas, es la principal técnica de extracción en estudios de rutina y continúa sirviendo de referencia para comparar la eficacia de nuevas técnicas.

Una de las precauciones en el uso de este tipo de extracción es la purificación de disolventes y la limpieza del medio filtrante, como los cartuchos, lana de vidrio, etc., que pueden contener impurezas tales como alcanos, alquiltiofenos y ftalatos (ésteres de ftalato). También hay que evitar la pérdida de PAHs durante el proceso de extracción por degradación térmica por lo que se suelen emplear disolventes de bajo punto de ebullición como diclorometano o hexano.

Ejemplo de extracción del analito mediante método Soxhelet:

(en este vídeo se realiza la extracción en pimientos, y no en moluscos, aunque el uso del Soxhelet es el mismo)

Por otra parte, la técnica de extracción más sencilla y también ampliamente utilizada es someter la muestra a un tratamiento con ultrasonidos, mediante inmersión en un baño, o empleando una sonda lo que produce una cavitación del disolvente alrededor de las partículas de la matriz, aumentando el contacto con el disolvente y mezclándolo con la muestra. Además de la polaridad del disolvente, la eficiencia de la extracción dependerá del grado de homogeneidad de la muestra así como del tiempo de extracción. La mezcla de muestra y disolvente suelen separarse por centrifugación y decantación del disolvente. Esta técnica es sencilla, rápida y permite la extracción de grandes cantidades de muestra con un coste relativamente bajo, aunque utiliza grandes volúmenes de disolventes, es muy laboriosa y es necesario filtrar el extracto.
Aunque con este método de extracción se obtienen recuperaciones comparables al Soxhlet (anteriormente descrito) para determinados analitos y a partir de diversas matrices, normalmente no son superiores a las obtenidas mediante Soxhlet.

Más recientemente, se han desarrollado y aplicado estrategias alternativas de extracción, fundamentalmente basadas en la utilización instrumental. Entre ellas podemos citar la extracción con fluidos supercríticos, la extracción asistida con microondas y la extracción con fluidos presurizados. Estas técnicas presentan como ventaja principal, una importante reducción del disolvente, aunque esta reducción sólo es significativa si se usa una extracción simple o doble.

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Para la preparación de la muestra se deben llevar a cabo una serie de pasos:

En el caso de moluscos, en primer lugar; se abre y se corta el músculo aductor y se desprecia el líquido de la cavidad intervalvar dejando las conchas abiertas, apoyadas en los bordes ventrales
durante 15 minutos. Transcurrido ese tiempo se retira la parte blanda de todos los ejemplares.

Una vez realizado el muestreo, se trituran y liofilizan los ejemplares para que queden perfectamente homogenizados. El fin de dicho proceso es desagregar partículas secundarias y dar una distribución más fina y homogénea de la fase dispersa e incluso una reducción de las partículas primarias que aún estén gruesas. Para esto, se utiliza , por ejemplo un Ultraturrax o similar. Es un equipo de dispersión de alta cizalladura. Se usa para emulsiones y dispersiones con resultados en el orden de submicrones.
http://www.youtube.com/watch?v=rkRjop0zM5g (video del funcioamiento de Ultraturrax)

En caso de no analizarla inmediatamente, se congelará la muestra, para que no pierda sus propiedades y su correcta conservación.

Posteriormente se procederá a realizar un tamizado, que es un método físico para separar mezclas. Consiste en hacer pasar una mezcla de partículas sólidas de diferentes tamaños por un tamiz o colador. Las partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz atravesándolo y las grandes quedan retenidas por el mismo. Es un método muy sencillo utilizado generalmente en mezclas de sólidos heterogéneos. Los orificios del tamiz suelen ser de diferentes tamaños y se utilizan de acuerdo al tamaño de las partículas que contenga la mezcla. Se utilizan tamices de metal o plástico, que retienen las partículas de mayor tamaño y dejan pasar las de menor diámetro.

El paso siguiente consiste en el secado de la muestra en fresco, una vez triturada, poniéndola en contacto con sulfato sódico anhidro. Previamente se pondría en un horno a 450ºC durante 24 horas, conservándola herméticamente; con una proporción aproximada de 4 gramos de sulfato por gramo de muestra. Se mezcla bien con esta y se deja en contacto durante 24 horas. No es recomendable para el análisis de PAHs llevar los extractos a sequedad ya que las pérdidas son inevitables.

Tras el secado, se debe mantener la muestra en un desecador para que no vuelva a absorber la humedad. En su interior contiene un desecante, como por ejemplo la sílica gel.

A continuación, se procede al pesado de la muestra, utilizando por ejemplo una balanza analítica para obtener una mayor precisión.

Finalmente, se realiza la disolución de la muestra ya que en la mayoría de los procedimientos analíticos la medida del analito se realiza en disolución.
Generalmente, las técnicas de preparación, emplean un disolvente orgánico para aislar o extraer el analito de interés a partir de la matriz de la muestra, obteniéndose en la mayoría de los casos, dicho analito en un volumen de disolvente mayor que el deseable para los posteriores análisis.
Para poder realizar una cuantificación lo más exacta y reproducible posible de los compuestos de interés, no se deberían producir pérdidas durante esta etapa ni cambiar la composición química de la muestra.
Por ejemplo, podemos utilizar como disolvente una mezcla de hexano-acetona en proporción 3:1.

CONTROL DE CALIDAD DE LA METODOLOGÍA ANALÍTICA

Al realizar un análisis en el laboratorio se producen errores que afectan a la exactitud y a la precisión de los resultados, y estos errores pueden ser de dos tipos: aleatorios o sistemáticos.

ERRORES ALEATORIOS

Los errores aleatorios afectan a la precisión de los resultados y no se pueden evitar, solo se pueden evaluar estimando la precisión del procedimiento analítico y minimizar si se mejora esta precisión.

La precisión de un método analítico se determina realizando un número determinado de replicas del analito en una disolución patrón o de una muestra.

La precisión es el grado de concordancia entre un grupo de resultados obtenidos al aplicar repetida e independientemente la misma metodología analítica a alícuotas de la misma muestra. Se dice entonces que un resultado es preciso si no presenta errores aleatorios o al menos si estos errores son aceptables.

ERRORES SISTEMÁTICOS

Los errores sistemáticos afectan a la exactitud de los resultados y se pueden detectar evaluando la exactitud del procedimiento analítico.

La exactitud de un método analítico se puede evaluar de varias formas:

a) Utilizando materiales de referencia certificados.

b) Utilizando métodos de referencia establecidos por distintos organismos oficiales.

c) Preparando una muestra sintética de referencia en el laboratorio que contenga una matriz similar a la muestra que se quiere analizar.

d) Realizando ejercicios de intercomparación entre laboratorios.

La exactitud es la proximidad en la concordancia entre un resultado y el valor de referencia aceptado. Se dice entonces que un resultado es exacto si no presenta errores sistemáticos o al menos si estos errores son aceptables. Hablaremos de materiales y métodos de referencia.

EXACTITUD

Los materiales y métodos de referencia empleados para la determinación de PAHs en moluscos y peces, han sido extraídos de la tesis del señor José Antonio Soriano Sanz, centrada en el estudio de los citados hidrocarburos en mejillones de la costa de Galicia.

Hay dos técnicas que se suelen utilizar en la detección de PAHs: la cromatografía de gases con detección por espectrofotometría de masas y la cromatografía de líquidos de alta eficacia con detección por espectrofotometría ultravioleta o por fluorescencia. Estos son los métodos oficiales 8100 y 8310 para el análisis de PAHs en el medio ambiente propuestos por la EPA.

El segundo método es más rápido y permite obtener una mejor selectividad para la preparación de isómeros que no se pueden separar por cromatografía de gases. Sin embargo la cromatografía de gases es más eficaz.

Además de éstas, también se utilizan: la espectrofluorometría sincrónica para PAHs fluorescentes y la cromatografía de fluidos supercríticos con detectores compatibles con GC y HPLC.

Los aparatos que se emplean habitualmente para este tipo de estudios, son:

· Liofilizador, Telstar, Terrassa-España.

· Rotavapor Büchi.

· Rotavapor Buchi 490.

· Baño termostatizado de agua.

En cuanto a los instrumentos, detacamos:

· Balanzas analíticas de precisión.

· Cromatógrafo de Líquidos de Alta Eficacia. Equipado con desgasificador de vacío que evacue los gases disueltos a través de tubos semipermeables especiales, proporcionando unos niveles constantes de aire cercanos a 0. La bomba cuaternaria consigue un flujo estable de disolventes y virtualmente libre de pulsos y con alta eficacia de mezcla. El inyector automático tiene un rango de volúmenes de inyección que abarca de 0.1 a 100 μl. Se suelen emplear en estos casos, volúmenes de inyección de 20μl. Además, debe empelarse un compartimento termostatizado de columnas con efecto Peltier, y detector de diodos. El cromatográfo está equipado con el software HP Chemstation bajo un sistema operativo Windows NT y columna cromatográfica.

· Detector de fluorescencia de longitud de onda programable que perminte variar longitud de onda de excitación y emisión a lo largo del tiempo de elución de los diferentes compuestos, de modo que en el momento en que eluye cada uno de ellos el detector tiene las longitudes de onda que permiten su cuantificación óptima.

PRECISIÓN

Como ya se ha dicho la precisión sirve para comparar cómo de semejantes son los resultados obtenidos exactamente de la misma manera.
Es un método de calidad del método analítico.
El cálculo de la precisión debe ir acompañada de la descripción completa de la experimentación desarrollada: es importante conocer los aparatos, reactivos… Además es muy importante una correcta calibración de los instrumentos de medida.
Antes de ello, se debe determinar distintos parámetros: como son los patrones a utilizar o su disponibilidad en el mercado…
Cuanto más diferentes sean las condiciones experimentales, mayor será la variabilidad y mayor la precisión.
Para el estudio de la precisión, debemos tener en cuenta dos conceptos:
_Repetitividad: es la dispersión de resultados de ensayos mutuamente independientes, usando el mismo método, en el mismo laboratorio , por el mismo operador , usando el mismo equipamiento, en un intervalo corto de tiempo. Ello es un reflejo de la varianza.
_Reproductividad: se define como las distintas extracciones de un material de referencia, usando antes un ejercicio de intercalibración.



Un plan de trabajo para conseguir una correcta precisión en la determinación de PAHs en peces y moluscos, requiere un procedimiento específico.

Comienza ya con la obtención de las muestras, en donde será necesario tener en cuenta unos

factores concretos:

Es importante que la recolección de muestras se haga en el mismo lugar y en un periodo de tiempo lo más breve posible. Hay que tener en cuenta la época de extracción y la concentración y evolución temporal de los contaminantes, en base a agentes como por ejemplo las mareas rojas. En caso de algunos moluscos, tales como el mejillón, la obtención se hará sólo durante marea baja.
También será necesario que exista amplia variabilidad de tallas en los individuos. Se recogerán unos 50 individuos.



Después de la extracción, se transportarán refrigerados al laboratorio. Una vez aquí, si no se procesan inmediatamente, se procede a conservarlos congelados hasta el posterior muestreo biométrico.
Se descongelarán las muestras y se realiza un pretratamiento para la obtención de datos biométricos de las muestras: Se miden y pesan individualmente los 50 ejemplares pertenecientes al total de la muestra y correspondientes a todas las clases de tallas existentes en la zona de muestreo.



A partir de aquí se procederá al tratamiento de la muestra.

Es de gran importancia la elección del método de extracción del analito a partir de la matriz. La elección de la técnica de extracción resulta de establecer un compromiso entre la eficacia y la reproducibilidad de la misma, la facilidad del procedimiento (considerando coste y tiempo), el grado de automatización, las medidas de seguridad y el número de muestras que se pueden extraer simultáneamente. La extracción de muestras puede ser de unas concentraciones aproximadas de 2-3 gramos. Por ejemplo si se utilizase el método Soxhlet durante unas 7-8 horas.
Por otro lado, será imprescindible la elección de un disolvente adecuado, siendo en este caso más útiles los disolventes orgánicos (con o sin empleo de calor)

DETERMINACIÓN DE HIDROCARBUROS AROMÁTICOS POLICÍCLICOS (PAHs) EN PECES Y MOLUSCOS

1. IMPORTACIA DE LA DETERMINACIÓN

Los hidrocarburos policíclicos aromáticos son químicamente derivados poliméricos del benceno que se forman en la combustión parcial a altas temperaturas de la materia orgánica.

Además de su formación en procesos naturales tales como las erupciones volcánicas; las actividades humanas aumentan en gran medida su producción, por ejemplo en la quema de combustibles fósiles. La importancia de esto radica en que muchos de ellos son considerados como carcinógenos, además de tener otros efectos adversos sobre animales y el ser humano.

Los PAHs fueron los primeros en ser reconocidos como compuestos químicos causadores de tumores malignos. Las primeras observaciones relativas a esto fueron realizadas ya en el siglo XVIII por el médico Percival Pott, quien advirtió una mayor incidencia de cáncer en deshollinadores que en el resto de sus pacientes.

Más tarde fueron referidos casos similares como los de operarios de industrias del alquitrán de hulla y de la parafina. Sin embargo, no fue hasta 1915, cuando los patólogos Yamagawa e Ichikawa, demostraron con un experimento que la aplicación de alquitrán sobre las orejas de conejos inducía cáncer de piel.

Estos efectos han seguido siendo estudiados y su producción y liberación al medio controlada en cierta medida, sobre todo en los países desarrollados.

Sara González Carro

2. PROPIEDADES DEL ANALITO

ANALITO: HIDROCARBUROS AROMÁTICOS POLICÍCLICOS (PAHs)


DEFINICIÓN:

Los PAHs son compuestos orgánicos que contienen carbono e hidrógeno y que están formados por dos o más anillos aromáticos condensados. Los anillos pueden estar en forma recta, angulados o racimados.
Proceden del benceno (un único aniño aromático) y la estructura condensada más sencilla, formada por sólo dos anillos aromáticos es el naftaleno.

Estructura química de algunos PAHs.



Los PAHs pueden hallarse casi en todas partes, en el aire, la tierra y el agua, procedentes de fuentes naturales o antropogénicas. La contribución de las fuentes naturales, como los incendios forestales y los volcanes, es mínima comparada con las emisiones causadas por el ser humano. La combustión de combustibles fósiles es la principal fuente de emisión de PAHs. Otras emisiones proceden de la combustión de residuos y madera, así como de los vertidos de petróleo crudo o refinado que en sí mismo contiene PAHs. Estos compuestos también están presentes en el humo del tabaco y en los alimentos a la parrilla.

La importancia de muchos hidrocarburos aromáticos policíclicos es su efecto nocivo en los seres vivos, en el cual destacamos sus propiedades cancerígenas en humanos.



FORMACIÓN:

Sólo algunos de ellos, como el antraceno y el pireno, se producen industrialmente. Los PAHs se encuentran de forma natural en numerosos materiales orgánicos fósiles. Pueden originarse, por tanto, cuando se produce la combustión incompleta (pirolisis), a temperaturas elevadas, de materiales orgánicos que contengan carbono, así como de combustibles fósiles. Si estos materiales contienen también oxígeno, azufre y nitrógeno pueden originarse hidrocarburos heteroaromáticos.

PROPIEDADES:

Las propiedades de los PAHs dependen en gran medida del tamaño, relacionado con el número de electrones o de orbitales moleculares enlazantes ocupados, y de la topología o tipo de unión entre los anillos. Los sistemas conjugados de orbitales π de los PAHs son por tanto, los responsables de su estabilidad química. Son sólidos a temperatura ambiente y su volatilidad es pequeña. Dependiendo de su carácter aromático los PAHs absorben la luz ultravioleta y producen un espectro fluorescente característico.
La solubilidad de estos compuestos es un parámetro que determinará en gran manera la concentración y el tipo de PAHs que podemos encontrar en el medio ambiente acuoso. Aunque la solubilidad de los PAHs en agua es muy baja, por ejemplo 2.6·10-4 mg/L para el dibenzo(a,h)antraceno, o 5·10-4 mg/L para el benzo(a)pireno, estos compuestos pueden aumentar su solubilidad en presencia de detergentes, sales alcalinas, ácidos grasos o disolventes orgánicos. También tiene una influencia considerable en la solubilidad de estas sustancias, la presencia de grupos alquílicos en sus moléculas, así como la configuración geométrica de las mismas.
Otro factor importante a tener en cuenta es la temperatura, pudiéndose triplicar la solubilidad de algunos PAHs al variar la temperatura entre 6 y 26 ºC.
Por otra parte, los PAHs son capaces de asociarse con los coloides presentes en el medio y, de esta forma, pueden ser transportados a través del mismo. De esta forma, se justifica la presencia de PAHs en organismos que habitan en lugares alejados de una intensa actividad humana o el hecho de que los sedimentos sean más ricos en PAHs que el medio que los rodea.

TOXICIDAD:

Los Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (PAHs) y sus derivados están asociados a un fuerte efecto contaminante y al efecto cancerígeno, genotóxico y mutágeno en el hombre y animales. Dadas las diferentes fuentes de estos compuestos y el hecho de que algunos grupos poblacionales que residen o trabajan en ambientes directamente influenciados por estas fuentes están sometidos a un riesgo mayor, se hace necesario el monitoreo biológico de exposición a estos compuestos que se puede realizar mediante la determinación de la concentración de sus metabolitos en fluidos biológicos acompañado de un efecto bioquímico resultante de su presencia en el organismo.
La Agencia Federal para la Protección del Medio Ambiente (EPA) de los Estados Unidos ha seleccionado 16 PAHs como contaminantes cuyo estudio debe considerarse prioritario. Estos podemos observarlos más abajo en la tabla.
Entre ellos, destacan por sus características cancerígenas:

Benzo(a)pireno, Dibenzo(a,h)antraceno, Indeno(1,2,3-cd)pireno, Benzo(a)antraceno, Benzo(k)fluoranteno, Criseno y Benzo(ghi)perileno.

Tabla: Datos relativos a los efectos carcinogénicos, genotóxicos y mutagénicos de algunos PAHs.

El papel de los PAHs como inductores del conjunto de anormalidades celulares conocidas como "cáncer", ha atraído el interés y la actividad de los investigadores, habiéndose estudiado cómo la estructura de los PAHs es crítica para las propiedades cancerígenas y teratogénicas de los mismos. La introducción de un grupo alquilo en la molécula de los PAHs parece, también, jugar un papel esencial en su actividad cancerígena, ya que tal sustitución puede dar lugar a una alteración de la distribución electrónica de la molécula, pudiendo originar un efecto activador o desactivador.
Actualmente se admite que los PAHs son previamente activados en el organismo antes de ejercer su efecto como disruptor endocrino o cancerígeno/mutágeno.
Así pues, los PAHs no son, aparentemente, cancerígenos reales en sí mismos, pero son metabólicamente convertidos en cancerígenos activos en el interior del organismo receptor. Dado que muchos compuestos orgánicos cancerígenos son electrofílicos, una teoría ampliamente apoyada es que estas sustancias reaccionan con un átomo de nitrógeno del ADN, modificando el mensaje genético transmitido durante la formación de nuevas células.

Tania López González

3. PROPIEDADES DE LA MUESTRA.

COMO LLEGAN:

Pueden llegar a través de incendios.
Tras un incendio los suelos quedan contaminados. Con las lluvias torrenciales, lleva gran parte de estos materiales ladera abajo, llegando al río y posteriormente al mar. Los materiales contaminados con sustancias peligrosas llegan a ecosistemas productivos, como peces o moluscos. Éstos son especialmente susceptibles, debido a su sistema de alimentación por filtración, retienen grandes cantidades de materia orgánica.
Después de un incendio es frecuente la formación de PAHs, especialmente metil-fenantril-isopropeno, producido a partir de la combustión de coníferas.

En el caso del Prestige, no se observó en los peces estudiados una alta concentración de PAHs; pero si se vio:
_ aumento del enzima P450: isoenzima encargado del metabolismo de xenobióticos.
_aumento del contenido de compuestos fluorescentes en bilis.
Los parámetros anteriores se usan como biomarcadores sensibles de exposición al petróleo.

En muchas especies pueden acumularse en el tejido muscular, pudiendo resultar perjudiciales para el hombre, ya que ésta es la parte comestible.

Aunque muchos tienen su origen en procesos naturales, la fuente principal son las actividades del hombre.
Entre las fuentes mayoritarias se incluyen:
-Transformación rápida (de días a años) de compuestos orgánicos en suelos y sedimentos. Bajo condiciones anóxicas o en condiciones de hipoxia, algunos compuestos, tales como quinonas y fenoles, pueden ser reducidos a PAHs.
_Biosíntesis directa por organismos como hongos, bacterias y algunos insectos.
_Fugas de petróleo : los PAHs se encuentran de forma natural en combustibles fósiles, como resultado de una lenta transformación de materia orgánica a temperaturas moderadas .
En este caso, las concentraciones son bajas. En ocasiones, las masas de petróleo, cercanos a la superficie, que son capaces de liberar PAHs a la atmósfera o a sistemas acuáticos.
_Erupciones volcánicas: las altas temperaturas alcanzadas en los magmas volcánicos, hace posible la formación de PAHs.

Entre las fuentes antrópicas:
_Tráfico: las temperaturas alcanzadas en el motor, convierten una fracción de combustible en PAHs. Estos compuestos, se liberan a la atmósfera. Luego son degradados o depositados sobre las superficies de las calles, pudiendo llegar por escorrentía a los sistemas acuáticos.

COMO LES AFECTAN :

Efectos directos letales: impregnación, sofocación. Pueden causar una mortalidad directa, al impedir la respiración.

Efectos indirectos: perturbación de ecosistemas:
_alteraciones del hábitat.
_cambios de predadores o presas.
_ Cambios en competidores.
_ Productividad
_ redes tróficas: bioacumulación.

En cuanto a estos efectos indirectos, disminuyen el éxito de eclosión de huevos.
Disminución de la supervivencia larvaria cuando han estado expuestos los adultos durante la maduración gonadal.
Anormalidades morfológicas de las larvas.
Todo ello lleva a una disminución del éxito reproductivo.

Se produce una rápida acumulación en tejido de mejillones y otros organismos filtradores.
Estos compuestos son hidrófobos y una vez adheridos a pequeñas partículas, acaban acumulándose en el sedimento.
Se acumulan en mayor medida en moluscos, no tanto en peces que pueden metabolizarlos y excretarlos.
Los peces son más susceptibles a sufrir efectos tóxicos:
_lesiones en lípidos.
_carcinogénesis.
_alteraciones del sistema inmune.

Debido a la capacidad de estos organismos de metabolizarlos aumentan su toxicidad.


EFECTOS DE LOS PAHs:

Los PAHs están cosiderados potentes cancerígenos.
Producen:
_Efectos teratógenos
_Otros efectos como alteraciones digestivas, cefaleas, irritación de piel y mucosas…

La activividad cancerígena de los PAHs se debe:
_ Complejidad de la molécula.
_ Peso molecular.
_ Carácter lipofílico.
_ Capacidad para unirse e forma covalente al DNA.

María Gómez Boán

4. LEGISLACIÓN.

El interés de los hidrocarburos aromáticos policíclicos como contaminantes alimentarios se debe a que, algunos de ellos, son conocidos cancerígenos humanos, clasificados en el grupo 2 de la agencia internacional de investigación sobre el cáncer, además de producir otros efectos secundarios. El BaP está presente en la atmósfera, suelo, sedimentos, plantas y animales marinos por lo que la exposición a él es inevitable.

En los sedimentos marinos, de todos los HAPs, el pireno es el que presenta una mayor capacidad de bioacumulación.

Los HAPs son considerados cancerígenos alimentarios potenciales desde 1950. Los productos de pesca suelen presentar las mayores concentraciones de estas sustancias, pero su escaso consumo hace que la principal fuente de la dieta que los presenta sea otra. Los alimentos de origen marino se caracterizan por ser los que tienen un mayor nivel de otros contaminantes (metales pesados).

La vía de administración, la dosis administrada, los parámetros fisiológicos y nutricionales, y en especial la presencia simultanea de inductores o inhibidores metabólicos, tienen una función determinante en la expresión de la actividad biológica de estas sustancias.

La radiación solar eleva significativamente la toxicidad en organismos acuáticos debido a la fotoactivación de las moléculas de HAPs.

En la siguiente tabla se muestran las concentraciones letales de varios HAPs en peces y crustáceos:

HAP / organismo / Cl 50 (96 h) (mg/l)

naftaleno -------- Peces/crustáceos --- 0,1-0,8/1,0-2,4
acenafteno ------ Peces ------- 0,6-3,0
fenantreno ------ Peces ------- 0,04-0,6
Benzo(a)pireno - Peces ------- <0,024>

Las concentraciones son comparadas con las que figuran como valores guía en las “medidas adoptadas, en material de seguridad alimentaria ante el vertido del Prestige”. Conforme a estas medidas deben analizarse 6 de estos hidrocarburos, no permitiéndose la captura o extracción para el consumo de aquellos productos del mar cuya suma de concentraciones de estos 6 hidrocarburos sea superior a 200 µg/kg de peso seco para moluscos y crustáceos y a 20 µg/kg de peso seco para los pescados.

Los límites máximos que pueden presentar 6 de estos hidrocarburos son las siguientes:

hidrocarburo / Límite de detección μg/kg peso seco

Benzo[a]Antraceno ----------- 0,09
Benzo[b]Fluoranteno --------- 0,16
Indeno[1,2,3-c,d]Pireno ------ 0,36
Benzo[k]Fluoranteno --------- 0,12
Benzo[a]Pireno --------------- 0,09
Dibenzo[a,h]Antraceno -------- 0,17


INSTITUTO
ESPAÑOL DE
OCEANOGRAFÍA

Belén Alvarez Castro

5. CONCENTRACIÓN NORMAL DEL ANALITO EN LA MUESTRA.


En la siguiente tabla, se muestras las concentraciones letales medias para distintos HAPs en peces y crustáceos:

Tomado de la Fundación Ibérica para la Seguridad Alimentaria.

Por otra parte, se han tomado datos de análisis de muestras de percebe, navaja y erizo para determinar el contenido en hidrocarburos aromáticos policíclicos. Las muestras fueron cedidas por la cofradía “San José” de Cangas, recogidas el 16 de enero de 2003 y procesadas por el Instituto Español de Oceanografía. Las muestras pertenecen a las siguientes zonas:
• Costa de la Vela; percebe.
• Playa de San Martiño, Islas Cíes; navaja.
• Playa Cantareira, Islas Cíes; erizo de mar.
Según las medidas que se han adoptado en materia de seguridad alimentaria tras los vertidos del Prestige, hay que analizar 6 PAHs:
1. benzo[a]antraceno
2. benzo[b]fluoranteno
3. benzo[k]fluoranteno
4. benzo[a]pireno
5. dibenzo[a,h]antraceno
6. indeno[1,2,3-c,d]pireno
Estas medidas no permiten además la captura o extracción para el consumo de aquellos ejemplares cuya suma de concentraciones de los seis hidrocarburos aromáticos policíclicos sea superior a 200 μg/kg de peso seco para moluscos y crustáceos y de 20 μg/kg de peso seco para pescados. En las citadas medidas no se da ningún valor guía para equinodermos. Se determinó el contenido en 6 hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs).
Las concentraciones encontradas se compararon con las que figuran como valores guía en las citadas medidas adoptadas en materia de seguridad alimentaria, para el caso de la navaja (molusco) y percebe (crustáceo).
Los valores obtenidos para la suma de concentraciones de estos seis compuestos en las muestras analizadas se detallan en la siguiente tabla:


De este modo, según las medidas citadas anteriormente, las concentraciones encontradas en percebe y navaja no superan los valores guía estipulados. En el caso de los erizos de mar (tanto macho como hembra), los valores encontrados son relativamente altos, pero no se pueden establecer comparaciones al no existir valores guía para estos organismos.

Néstor Limeres Taboada

6. PROBLEMÁTICA ANALÍTICA.


Niveles de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) en peces pelágicos de interés comercial del Cantábrico en relación con la seguridad alimentaria. Marzo 2003.

En el Centro Oceanográfico de Vigo del IEO han sido analizadas muestras de especies de peces pelágicos, recogidas durante la campaña Prestige-Pelágicos 0303 en la costa del Cantábrico. Las especies estudiadas han sido: caballa (Scomber scombrus), sardina (Sardina pilchardus) y jurel (Trachurus trachurus).

Se determinó el contenido en hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) en las muestras recogidas, según la metodología habitualmente empleada en el Centro Oceanográfico de Vigo y que está validada internacionalmente. Las concentraciones fueron comparadas con las que figuran como valores guía en las “Medidas adoptadas, en materia de seguridad alimentaria ante el vertido del Prestige”. Conforme a estas medidas, deben analizarse 6 PAHs, no permitiéndose la captura o extracción para el consumo de aquellos productos del mar cuya suma de concentraciones de estos 6 PAHs sea superior a 200 μg/kg de peso seco para moluscos y crustáceos y a 20 μg/kg de peso seco para los pescados.

Los 6 PAHs que se utilizan en esta normativa son: benzo[a]antraceno, benzo[b]fluoranteno, benzo[k]fluoranteno, benzo[a]pireno, dibenzo[a,h]antraceno e indeno[1,2,3-c,d]pireno, y los límites de detección (L.D.) del método empleado son los que figuran en la tabla siguiente:

L.D. μg/kg peso seco
Benzo[a]Antraceno 0,09
Benzo[b]Fluoranteno 0,16
Benzo[k]Fluoranteno 0,12
Benzo[a]Pireno 0,09
Dibenzo[a,h]Antraceno 0,17
Indeno[1,2,3-c,d]Pireno 0,36


Las muestras de peces del Cantábrico fueron recogidas en la campaña Prestige-Pelágicos 0303 (Informe nº 10 de la página web del IEO). Esta campaña se dividió en dos partes: del 10 al 14 de marzo de 2003 a bordo de un barco pesquero comercial de línea de mano y del 17 al 21 del mismo mes en un barco de cerco.


Resultados:

De las mencionadas especies se ha determinado el contenido en Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (PAHs) en su tejido muscular (parte comestible). En las tres especies, las concentraciones de los 6 PAHs están por debajo del L.D. Según estos resultados se puede afirmar que la cantidad máxima que podría existir en estas especies, correspondiente a la suma de los L.D. de estos 6 PAHs, es de 0,99 μg/kg peso seco, que está muy alejada del valor guía propuesto, que es de 20 μg/kg peso seco.

Estos resultados son los esperados debido a la conocida capacidad de los peces para metabolizar PAHs.

Mónica

BIBLIOGRAFÍA

http://investigacion.izt.uam.mx/rehb/publicaciones/3-1PDF/1-15_Vazquez-B.pdf
http://ces.iisc.ernet.in/energy/HC270799/HDL/ENV/envsp/Vol330.htm
http://www.scielo.org.ar/scielo.php?pid=S0325-29572005000100006&script=sci_arttext
http://webs2002.uab.es/tox/wpub/PAHacte.pdf