Valoración de efectos ecotoxicológicos de oxitetraciclina en organismos terrestres y acuáticos mediante el empleo de sistemas multi-especie en suelo (MS3)

Resumen

La presencia de medicamentos en el medio ambiente y su amplia difusión a bajas concentraciones, principalmente en el medio ambiente acuático, se ha detectado en influentes y efluentes de estaciones depuradoras de aguas residuales, en las aguas superficiales ríos, lagos, arroyos, y estuarios en el agua de mar, las aguas subterráneas e incluso en el agua potable. La oxitetraciclina OTC es un antibiótico de amplio uso en medicina humana y veterinaria. Presenta una acción bacteriostática, tiempo y concentración-dependiente, frente a bacterias Gram-positivas, Gram-negativas, espiroquetas, mycoplasmas, clamidias y rickettsias, así como frente a algunos géneros de protozoos. La consecuencia más clara de la liberación de los antibióticos al medio ambiente es el originar bacterias resistentes. El efecto de los antibióticos sobre la biosfera puede tener impacto no solo para la salud humana sino también sobre sobre la estructura y la actividad de los sistemas acuáticos y terrestres por afectar a organismos que viven en estos sistemas.El estudio que se presenta muestra la valoración del impacto ambiental de OTC en el medio acuático y terrestre, mediante el empleo de ensayos ecotoxicológicos propuestos por la OCDE para la valoración de efectos en plantas acuáticas Lemna minor L y en invertebrados terrestres lombriz de tierra: Eisenia andrei B Además de estos ensayos, esta Tesis doctoral introduce un ensayo con sistema multi-especie en suelo diseño experimental que simula un microcosmos terrestre) que permite valorar conjuntamente los efectos, en un suelo agrario de ensayo, de distintas dosis únicas de aplicación de OTC, en invertebrados terrestres E. andrei, sobre la producción de CO2 y la actividad enzimática deshidrogenasa en las poblaciones de microorganismos presentes en el suelo y sobre tres variedades de plantas terrestres mono- y dicotiledóneas Triticum aestivum, Brassica napus y Vicia sativa En el ensayo con la planta acuática L. minor se emplearon las dosis únicas de aplicación de 1, 2, 4, 8 y 16 mg OTC/L en el medio de crecimiento; en el ensayo con la lombriz de tierra (E. andrei) las dosis únicas de aplicación fueron 0,1; 1; 10; 100 y 1000 mg OTC/kg de suelo (p.s.) y en el ensayo con sistema multi-especie en suelo las dosis únicas (aplicadas mediante un riego al inicio del ensayo) fueron de 0,275; 2,75; 27,5 y 275 kg OTC/ha. Los resultados obtenidos en el ensayo con la planta acuática L. minor muestran que las concentraciones de OTC en el medio de crecimiento desaparecen lentamente de forma monoexponencial, dosis-dependiente, siendo la semivida de eliminación de 5,25 días para la concentración más alta de OTC 16 mg OTC/L. La CE10 7 días para la tasa especifica de crecimiento en relación con el número de frondas,y su peso fresco y seco alcanzo valores de 0,50; 0,57 y 0,33 mg OTC/L, respectivamente. El tratamiento con OTC en el sistema multi-especie en suelo MS3 al final del experimento 21 días originó de forma dosis-dependiente, una reducción de la producción de CO2 y de la longitud y peso fresco del tallo de la planta V. sativa a la dosis de 2,75 kg OTC/ha; y una reducción de la actividad enzimática deshidrogenasa y del peso fresco del tallo en la planta B. napus a la dosis de 27,5 kg OTC/ha.El presente trabajo pone en evidencia que tratamientos de oxitetraciclina en un suelo agrario originan un riesgo ecológico potencial de acumulación en el suelo afectando los organismos terrestres. Dosis única de aplicación mediante riego de 864 mg OTC/8 kg de suelo, equivalente a 108 ¿g OTC/g de suelo, a los 21 días de la exposición se encuentran en la lombriz de tierra concentraciones de alrededor de 8 ¿g OTC/g peso fresco de lombriz E. andrei, y en el suelo concentraciones de 267 ¿g OTC/g de suelo, lo que indica que la oxitetraciclina se acumula en la superficie sin sufrir movilización lo que representa un riesgo de contaminación para la cadena alimentaria