Especiación de mercurio, interacción con selenio y metalobiomoléculasnuevas metodologías analíticas y aplicaciones en especies de interés cinegético

Resumen

ESPECIACIÓN DE MERCURIO, INTERACCIÓN CON SELENIO Y METALOBIOMOLÉCULAS: NUEVAS METODOLOGÍAS ANALÍTICAS Y APLICACIONES EN ESPECIES DE INTERÉS CINEGÉTICO La presente Tesis Doctoral pretende contribuir al conocimiento sobre el mercurio tanto desde el punto de vista analítico como en lo referente a su comportamiento en el medio ambiente y, más concretamente, en el ambiente terrestre. Así pues, este trabajo está dividido en dos partes. La primera está dedicada al desarrollo, validación y aplicación de herramientas y metodologías analíticas que permitan el control adecuado de las especies de mercurio en diferentes muestras de interés medioambiental pero con especial atención, por su problemática particular, a tejidos procedentes de animales de la cadena trófica terrestre. Para ello se han evaluado y comparado tres sistemas híbridos basados en el acoplamiento de la cromatografía de gases (GC) con diferentes sistemas de detección, tales como espectrometría de masas (GC-MS), espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo (GC-ICP-MS) y fluorescencia atómica (GC-pyro-AFS). Además, se ha desarrollado, optimizado y validado una metodología analítica específica para la especiación de mercurio en este tipo de muestras utilizando extracción con reactivos alcalinos, calentamiento con microondas en recipientes cerrados, derivatización mediante etilación y preconcentración por microextracción en fase sólida en espacio de cabeza (HS-SPME). La segunda parte se ha centrado en la problemática medioambiental que genera la presencia de mercurio en los ambientes terrestres. En este sentido se ha desarrollado un estudio en especies de interés cinegético procedentes del entorno del distrito minero de Almadén, donde se encuentra la mina de mercurio más antigua y de mayor producción del mundo. Se han analizado las concentraciones de mercurio y selenio total, biomarcadores de estrés oxidativo y especies de mercurio en diferentes tejidos (hígado, riñón, testículo, músculo y hueso) de ciervo y jabalí obtenidos en dos temporadas de caza consecutivas (2004-2005 y 2005-2006). Para el mercurio los órganos diana de acumulación fueron hígado y riñón. Las concentraciones de mercurio en riñón fueron superiores a las de hígado y las de jabalí a las de ciervo estando siempre por debajo de aquellas asociadas con signos de envenenamiento clínico. Los mayores contenidos de selenio total se encontraron en riñón, seguido de testículo, y fueron superiores en jabalí que en ciervo. Se ha encontrado una fuerte asociación entre mercurio y selenio en riñón de ciervo y jabalí, incluso en una situación de deficiencia de selenio. Respecto a las especies de mercurio, se ha encontrado una distribución similar de las mismas en ciervo y jabalí, si bien las diferencias entre tejidos han sido evidentes. Así, en riñón, la especie claramente predominante es Hg2+ (cerca del 100 %) mientras que en hígado se encontraron valores superiores al 30 % de monometilmercurio (MeHg) en algunos casos. Esto puede atribuirse a los diferentes mecanismos de acumulación/distribución de las especies de mercurio, Hg2+ y MeHg. Por tanto, es evidente la transferencia de MeHg en la biota terrestre, si bien no es tan marcada como en ambientes acuáticos. Por otro lado, para poder comprender los procesos de bioacumulación y biotransformación de metales, que tienen lugar en los seres vivos y que condicionan sus mecanismos de defensa y/o toxicidad, cada vez se considera más importante conocer las biomoléculas a las que se encuentran asociados. Se ha optimizado el proceso de extracción de biomoléculas de Hg, Se y otros metales (Pb, Fe, Ni, Cu y Zn) presentes en muestras de tejido hepático y renal de ciervo y jabalí utilizando Tris-HCl (100 mM, pH 7,4) como agente extractante y determinación mediante cromatografía de exclusión por tamaños y detección por ICP-MS (SEC-ICP-MS). Esta primera aproximación al metaloma de estas muestras ha revelado información interesante sobre la distribución de estos elementos encontrándose que el factor diferenciador es el tipo de tejido.