Autores
Gerli, L. (UNIVERSIDAD CATÓLICA DE LA SANTÍSIMA CONCEPCIÓN) ; Rivera, C. (UNIVERSIDAD DE PLAYA ANCHA) ; Osses, M. (UNIVERSIDAD CATÓLICA DE LA SANTÍSIMA CONCEPCIÓN)
Resumo
Los Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos (HPAs) son un grupo extenso de
compuestos orgánicos, formados en su mayoría por Carbono e Hidrógeno. Se pueden
clasificarse en biogénicos, petrogénicos y pirogénicos, según su origen.
Existen diferentes formas para determinar y cuantificar la concentración de HPAs
presente en el medio ambiente, una de ellas es a través de Bioindicadores
naturales. Debido a lo anterior, se realizó un estudio en la zona
correspondiente a la Bahía San Vicente, región del Biobío-Chile, utilizando
hojas y núcleo de un árbol (Pinus Sylvestris) como bioindicadores, la
cuantificación e identificación de HPAs se realizó a través de metodología
cromatográfica (CG-MS). La predominancia de HPAs fue en hojas con pireno 21,6% y
Criseno 20,4%, de origen Pirogénico.
Palavras chaves
HPAs; Bioindicadores; Bahía de San Vicente
Introdução
La Bahía San Vicente es un sector de la ciudad de Talcahuano y puerto de la
Región del Biobío Chile, el cual se encuentra ubicado en las cercanías de un
sector industrial, cercano a poblaciones y sectores de recreación familiar como
“Caleta Lenga”. La urbanización de la Zona, se ve afectada por todas estas
intervenciones, las cuales llevan a un aumento de concentraciones de diferentes
compuestos contaminantes. Uno de los principales compuestos a los que los seres
vivos se exponen, son los Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos, más conocidos
por sus siglas HPAs (AGUIRRE et al. 2009).
Estos son compuestos orgánicos, formados por la fusión de anillos de benceno y
en algunos casos un anillo pentagonal (KATIYAR et al.1993).
Estos contaminantes se caracterizan principalmente por ser: persistentes,
bioacumulables y viajeros globales. Los HPAs muestran
propiedades tóxicas para los seres vivos y el medio ambiente. En los últimos
años se ha demostrado que algunos compuestos de este grupo poseen efectos
cancerígenos, mutagénicos, teratogénicos e influencia inmunosupresora sobre los
organismos vivos (METRAK et al. 2016).
Existen diferentes formas para poder determinar la concentración de HPAs
presente en el medio ambiente, una de ellas es a través de Bioindicadores,
utilizado vegetación a través de la hoja, dependiendo de la capa foliar de
árboles perennes y la corteza (METRAK et al. 2016).
Investigaciones han reportado que la determinación de la concentración de HPAs
en Pino es viable, ya que la concentración en hoja de árboles como Pino, Romero
silvestre y Abedul, aumenta en zonas Industrializadas y productoras de carbón.
En base a investigaciones anteriores, se realizará el estudio en la Bahía de
San Vicente, la cual incluye por una Zona turística y poblacional
Material e métodos
Las muestras de núcleo y hojas de Pino fueron recolectadas en julio del 2018.
Los núcleos fueron obtenidos a través de un Borer y las hojas por corte simpe de
las ramas del árbol, luego de la obtención y posterior conservación de muestras
fueron sometidas al Liofilizador Operon FDU7012, siendo luego trituradas con un
Molino Grinder FM200 a 10.000 rpm. Las muestras en duplicado fueron masadas,
para ser ingresadas a tubos de vidrio c/tapa rotulados, incorporando a ellos el
solvente (Hexano). Posteriormente las muestras fueron sometidas a un baño
ultrasónico durante 30 minutos, el cual fue utilizado como método de extracción
de los compuestos a determinar en cada una de las matrices. Luego los extractos
fueron concentrados en Rotavapor Heldolph LABOROTA 4001 hasta obtener 1 a 0,5 mL
de cada una de las muestras.
Luego se realizó un Clean Up, a las muestras para eliminar la humedad dentro de
la fase estacionaria agregando Na2SO4 anhidro.
Finalmente se concentraron las muestras, a través de una corriente de nitrógeno
agregando 200µL del solvente utilizado, estando las muestras listas para ser
inyectadas en un cromatógrafo de gases acoplado a un espectrómetro de masas
cuadripolar; marca Shimalzu y modelo QP5050A.
El gas portador fue Helio 5.0, 1 mL x min-1, con una columna HP-5 de 30 m x 0,25
mm de diámetro interno, teniendo una temperatura de inyección de 50°C x 2 min,
subiendo 30°C x min-1 hasta llegar a 120°C, para subir de 7°C x min-1 llegando a
una temperatura de 280°C, así nuevamente incrementándose 1°C x min-1 hasta
llegar a 290°C x 5 min. Se inyectó un volumen de 1µL y el volumen final de cada
muestra utilizada fue de 200µL, con un tiempo final de inyección de 42 min.
Resultado e discussão
Estudios reportan la eficiencia de la utilización de Pino Silvestre
como bioindicador (METRAK et al.2016). Sin embargo, en el presente estudio
las hojas fueron las adecuadas para la metodología, reportando 7 diferentes HPAs
de hasta 4 anillos de benceno y en altas concentraciones. En los
núcleos, sólo se determinaron 2 tipos de HPAs, ambos bioindicadores fueron
tomados del mismo árbol por estación, para que hubiese representatividad en los
datos obtenidos. La diferencia existente entre las muestras de hojas y núcleo es
la capacidad de retención de los compuestos en estudio, debido a la composición
de cada uno de ellos. La madera está constituida en su mayoría por celulosa,
lignina y hemicelulosa, compuestos polares, lo que le brinda la característica
como tal, la polaridad de los HPAs disminuye en medida que estos posean mayor
cantidad de anillos de bencenos, así como también los compuestos más ligeros son
más volátiles y más solubles en agua (METRAK et al.2015), a esto se le atribuye
la presencia en núcleo de Pino de contaminantes como el Fluoreno y Fenantreno,
compuestos de 2 y 3 anillos bencénicos, los cuales fueron detectados, pero no
cuantificados, de acuerdo a los limites respectivos de detección y
cuantificación. En cambio, en las muestras de hojas, por lo general éstas pueden
retener HPAs directamente en fase vapor y gaseosa, a través de sus estomas o a
través de láminas cuticulares externas, o simplemente acumular en la superficie
de la hoja, donde posteriormente se incorporan a la capa de la cutícula rica en
lípidos, cutícula la cual es un polímero insoluble en agua (RATOLA et al. 2014).
Estos contaminantes se adhieren de mejor forma a los compuestos internos de las
hojas y por esto se explica la cantidad de HPAs encontrados, detectados y
cuantificados.
El límite de detección es la concentración mínima que se puede detectar para un nivel de confianza dado. En hojas de detectaron y cuantificaron HPAs.
Conclusões
La metodología aplicada se validó a través de porcentajes de recuperación en hoja
de Pino silvestre, obteniendo resultados sobre el 50% en más de la mitad del MIX
de HPAs inyectado en las muestras.
Los HPAs que se identificaron y predominaron en hojas en este estudio fueron
pireno con un 21,6% seguido por Fluoranteno con un 21,2% y el Criseno con un
20,4%, siendo principalmente su origen Pirogénico.
Existe una diferencia significativa en la capacidad de retención de HPAs del
núcleo y la hoja, debido a la composición química y estructural de cada uno.
Agradecimentos
Los autores agradecen a la Dirección de Investigación de la UCSC, por el
financiamiento otorgado a través del proyecto DI REG03/2020.
Referências
Aguirre G - Martínez, Rudolph A, Ahumada R, Loyola R y Medina V. Toxicidad no específica en sedimentos portuarios, una aproximación al contenido de contaminantes críticos. Revista de Biología Marina y Oceanografía, n. 3,1- 7, 2009.
Katiyar, SK; Agarwal, R y Mukhtar, H. CRC Handbook of Chromatography: Liquid
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Mętrak, M., Aneta, E., Wiłkomirski, B., Staszewski, T & Suska-Malawska, M. Interspecific differences in foliar 1 PAHs load between Scots pine, birch, and wild rosemary from three polish peat bogs. Environmental Monitoring and Assessment, v. 188, n. 456, 2016.
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