Bioacumulación

La bioacumulación es la acumulación gradual de sustancias, como pesticidas u otros productos químicos, en un organismo. La bioacumulación ocurre cuando un organismo absorbe una sustancia a un ritmo más rápido que el de pérdida o eliminación de la sustancia por catabolismo y excreción. Así, cuanto más larga sea la vida media biológica de una sustancia tóxica, mayor será el riesgo de intoxicación crónica, incluso si los niveles ambientales de la toxina no son muy altos. La bioacumulación, por ejemplo en peces, puede predecirse mediante modelos. La hipótesis de los criterios de corte de tamaño molecular para su uso como indicadores de potencial de bioacumulación no está respaldada por datos. La biotransformación puede modificar fuertemente la bioacumulación de sustancias químicas en un organismo.

La toxicidad inducida por metales está asociada con la bioacumulación y la biomagnificación. El almacenamiento o absorción de metales más rápido que la velocidad a la que un organismo metaboliza y excreta conduce a la acumulación de ese metal. La presencia de diversos productos químicos y sustancias nocivas en el medio ambiente puede analizarse y evaluarse con un conocimiento adecuado de la bioacumulación que ayuda con el control y el uso de productos químicos.

La absorción de sustancias químicas por parte de un organismo puede tener lugar mediante la respiración, la absorción a través de la piel o la ingestión. Cuando la concentración de una sustancia química es mayor dentro del organismo en comparación con su entorno (aire o agua), se denomina bioconcentración. La biomagnificación es otro proceso relacionado con la bioacumulación, ya que la concentración de la sustancia química o del metal aumenta a medida que asciende de un nivel trófico a otro. Naturalmente, el proceso de bioacumulación es necesario para que un organismo crezca y se desarrolle; sin embargo, también puede ocurrir la acumulación de sustancias nocivas.

Ejemplos

Ejemplos terrestres

Un ejemplo de envenenamiento en el lugar de trabajo se puede ver en la frase "loco como un sombrerero" (Inglaterra de los siglos XVIII y XIX). El proceso para endurecer el fieltro que luego se usaba para hacer sombreros involucraba mercurio. Esto forma especies orgánicas como el metilmercurio, que es soluble en lípidos y tiende a acumularse en el cerebro, lo que resulta en envenenamiento por mercurio. Otros venenos solubles en lípidos (solubles en grasa) incluyen compuestos de tetraetilo de plomo (el plomo en la gasolina con plomo) y DDT. Estos compuestos se almacenan en la grasa corporal, y cuando los tejidos grasos se utilizan para obtener energía, los compuestos se liberan y provocan una intoxicación aguda.

El estroncio-90, parte de la lluvia radiactiva de las bombas atómicas, es químicamente lo suficientemente similar al calcio como para que se utilice en la osteogénesis, donde su radiación puede causar daños durante mucho tiempo.

Algunas especies animales exhiben bioacumulación como modo de defensa; al consumir plantas tóxicas o presas animales, una especie puede acumular la toxina, que luego presenta un elemento disuasorio para un depredador potencial. Un ejemplo es el gusano cornudo del tabaco, que concentra la nicotina a un nivel tóxico en su cuerpo cuando consume plantas de tabaco. El envenenamiento de los pequeños consumidores puede transmitirse a lo largo de la cadena alimentaria para afectar a los consumidores más adelante. Otros compuestos que normalmente no se consideran tóxicos pueden acumularse a niveles tóxicos en los organismos. El ejemplo clásico es el de la vitamina A, que se concentra en los hígados de carnívoros, p. osos polares: como un carnívoro puro que se alimenta de otros carnívoros (focas), acumulan cantidades extremadamente grandes de vitamina A en sus hígados. Los pueblos nativos del Ártico sabían que los hígados de los carnívoros no deben comerse, pero los exploradores del Ártico han sufrido hipervitaminosis A por comer hígados de osos (y ha habido al menos un ejemplo de envenenamiento similar de exploradores antárticos comiendo husky). hígados de perros). Un ejemplo notable de esto es la expedición de Sir Douglas Mawson, donde su compañero de exploración murió al comerse el hígado de uno de sus perros.

Ejemplos acuáticos

Los peces costeros (como el pez sapo liso) y las aves marinas (como el frailecillo atlántico) a menudo se controlan en busca de bioacumulación de metales pesados. El metilmercurio ingresa a los sistemas de agua dulce a través de las emisiones industriales y la lluvia. A medida que su concentración aumenta en la red alimentaria, puede alcanzar niveles peligrosos tanto para los peces como para los humanos que dependen del pescado como fuente de alimento.

Las toxinas producidas naturalmente también pueden bioacumularse. Las floraciones de algas marinas conocidas como "mareas rojas" puede provocar que los organismos locales que se alimentan por filtración, como los mejillones y las ostras, se vuelvan tóxicos; Los peces de los arrecifes de coral pueden ser responsables del envenenamiento conocido como ciguatera cuando acumulan una toxina llamada ciguatoxina de las algas del arrecife.

En algunos sistemas acuáticos eutróficos, puede ocurrir biodilución. Esta tendencia es una disminución de un contaminante con un aumento en el nivel trófico y se debe a mayores concentraciones de algas y bacterias para "diluir" la concentración del contaminante.

La acidificación de los humedales puede aumentar las concentraciones químicas o metálicas, lo que conduce a una mayor biodisponibilidad en las plantas marinas y la biota de agua dulce. Las plantas situadas allí, que incluyen tanto plantas enraizadas como sumergidas, pueden verse influenciadas por la biodisponibilidad de los metales.