Bioacumulación

En bioloxía e toxicoloxía, bioacumulación é a acumulación de substancias químicas procedentes do exterior, como os pesticidas ou outros compostos nun organismo. A bioacumulación ocorre cando un organismo absorbe unha substancia (posiblemente tóxica) a unha velocidade maior á que se elimina polo catabolismo e a excreción. Por tanto, canto máis longa é a vida media biolóxica dunha substancia tóxica maior é o risco de envelenamento crónco, mesmo se as concentracións ambientais da toxina non son moi altas.Bioaccumulation of Marine Pollutants [and Discussion], by G. W. Bryan, M. Waldichuk, R. J. Pentreath and Ann Darracott Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. A bioacumulación, por exemplo en peixes, pode predicirse por medio de modelos.Stadnicka, J; Schirmer, K; Ashauer, R (2012). Predicting Concentrations of Organic Chemicals in Fish by Using Toxicokinetic Models. Environ. Sci. Technol.  En función de cada substancia, esta acumulación pode producirse a partir de fontes abióticas (solo, aire, auga), ou bióticas (outros organismos vivos). As principais vías de introdución dunha substancia química nun organismo vivo son a respiratoria, a dixestiva e a tegumentaria. As hipóteses sobre o criterio de límite ou exclusión por tamaño molecular para usalo como indicador potencial de bioacumulación non están apoiadas polos datos.Jon Arnot et al. Molecular size cutoff criteria for screening bioaccumulation potential: Fact or fiction? DOI:10.1897/IEAM 2009-051.1. A biotransformación pode modificar moito a bioacumulación de compostos químicos nun organismo.Ashauer, R; Hintermeister, A; O'Connor, I; Elumelu, M, et al. (2012). Significance of Xenobiotic Metabolism for Bioaccumulation Kinetics of Organic Chemicals in Gammarus pulex. Environ. Sci. Technol.  Os compostos que son moi estables e non se alteran coas reaccións químicas metabólicas ou os que son pouco móbiles porque non son hidrosolubles, pero si liposolubles, poden acumularse nos tecidos graxos e non son excretados facilmente na urina, polo que poden bioacumularse.

O termo bioacumulación acuñárono entre as décadas de 1950 e 1960 un grupo de naturalistas estadounidenses que encontraron altas concentracións de DDT no organismo dalgunhas especies de aves. Como consecuencia deste descubrimento, o DDT foi prohibido para uso indiscriminado en moitos países. Ademais, na década de 1950 descubríronse varios casos de intoxicación masiva por compostos orgánicos de mercurio, como o desastre ecolóxico da baía de Minamata, no Xapón, onde se deu a coñecer a enfermidade de Minamata.López Gappa, Juan Bioacumulación , en Breve Enciclopedia del Ambiente, Cricyt, Universidad Nacional de Cuyo, Argentina. URL accedida el 18/03/2008

O concepto de bioconcentración está relacionado co anterior, pero é máis específico, e refírese á captación e acumulación dunha substancia que se encontraba na auga. Ao contrario, bioacumulación refírese á captación a partir de todas as fontes combinadas (por exemplo, auga, alimentos, aire, etc.)

A Axencia de Protección Ambiental dos Estados Unidos define o factor de bioconcentración como a relación de concentracións de produtos químicos entre un organismo e a auga dos seus arredores.Bioconcentration Factor (BCF)  (en inglés), Advanced Chemstry Development

 Bioacumuladores 

Os bioacumuladores son organismos vivos dotados da capacidade de absorber do ambiente determinadas substancias e almacenalas no interior dos seus propios tecidos sen eliminalas mediante procesos metabólicos. A súa principal utilidade é a de servir como bioindicadores: monitorizando os cultivos de bioacumuladores é posible avaliar o grao de contaminación dos ecosistemas, analizando factores como a presenza de metais pesados (chumbo, vanadio, cadmio, cromo, zinc, níquel, manganeso), hidrocarburos, outras substancias tóxicas e elementos radioactivos como o cesio-137. Poden utilizarse como bioindicadores diversos tipos de plantas. Os organismos máis comunmente utilizados son os liques e os musgos, pero existen tamén diversos tipos de coleópteros terrestres e microorganismos acuáticos que se utilizan para esta finalidade.

Algúns peixes costeiros, como o tetraodóntido Tetractenos glaber, e aves mariñas, como os araos papagaio do Atlántico (Fratercula arctica), son a miúdo monitorizados para controlar a súa concentración de metais pesados que bioacumularon.

 Exemplos de bioacumulación 
Algúns compostos liposolubles velenosos e bioacumulables son o tetraetilchumbo (o chumbo da gasolina que levaba chumbo), e o DDT. Estes compostos son almacenados nas graxas do corpo, das que se poden en determinados momentos liberar e causar un envelenamento agudo.

Son tamén substancias potencialmente bioacumlables, entre outras, a aldrina, o captafol, o clordano, os compostos de mercurio, o dicofol, a dieldrina, o dinoseb, a endrina, a fenacetina, o lindano (e os HCH), o heptacloro, o paratión, o PBB, o PBDE, os piretroides, os compostos organofosforados, o óxido de tributilestaño, o toxafeno, os compostos que conteñen bifenilos policlorados (policloruro de bifenilo ou PCB) e o trióxido de antimonio. Tamén son bioacumulables os metais pesados.

As toxinas producidas de forma natural poden tamén bioacumularse. As floracións de algas coñecidas como "mareas vermellas" poden ter como resultado que localmente se volvan tóxicos os organismos filtradores como os mexillóns e ostras. Certos peixes do coral poden ser responsables dunha intoxicación ciguatoxínica cando acumulan unha toxina chamada ciguatoxina que toman das algas do arrecife.

Un exemplo de envelenamento laboral por bioacumulación é o envelenamento que tradicionalmente sufrían os traballadores que fabricaban sombreiros. Para endurecer o feltro usado para fabricalos usábase mercurio, que forma especies químicas orgánicas como o metilmercurio, que é liposoluble, e tendía a acumularse no cerebro dos traballadores, o que tiña como resultado un envelenamento por mercurio.

O estroncio-90, presente na chuvia radioactiva producida pola explosión de bombas atómicas, é bastante similar quimicamente ao calcio que o noso corpo utiliza abundantemente na oseoxénese, polo que se bioacumula no tecido óseo e a súa radiación causa danos prolongados.

Algunhas especies animais utilizan a bioacumulación como un medio de defensa. Ao consumiren plantas ou presas tóxicas, estas especies poden acumular toxinas, que despois lles serven como arma disuasoria contra un potencial depredador. Un exemplo é a larva do lepidóptero Manduca sexta, que se alimenta da planta do tabaco, que concentra a nicotina ata chegar a un nivel tóxico.

Outros compostos que non son considerados normalmente tóxicos pode acumularse ata chegaren a niveis tóxicos nos organimsos. O exemplo clásico é a vitamina A, que se concentra no fígado dos carnívoros, por exemplo, no oso polar. Este animal, que é un carnívoro puro que se alimenta doutros carnívoros (focas), acumula cantidades extremadamente grandes de vitamina A no seu fígado. Os pobos nativos do ártico saben tradicionalmente que os fígados destes animais non deben comerse, mais os exploradores do Ártico non o sabían e sufriron ás veces de hipervitaminose A por comeren fígados de oso polar (tamén houbo algún caso por comer fígado de cans de raza husky).

Nalgúns sistemas acuáticos eutróficos pode producirse biodilución. Consiste no decrecemento da concentrración dun contaminante ao ascender de nivel trófico e débese a que maiores concentracións de algas ou bacterias consomen e "dilúen" a concentración do contaminante.

 Biomagnificación 

A biomagnificación ou bioamplificación é a bioacumulación dun composto en concentracións crecentes conforme ascendemos na cadea trófica. Por tanto, os depredadores terán máis concentración do composto que a que hai nos primeiros elos da cadea trófica.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Outros artigos 
 Biomagnificación
 Contaminantes orgánicos persistentes

 Ligazóns externas 
 https://web.archive.org/web/20051102093918/http://www.marietta.edu/~biol/102/2bioma95.html
 https://web.archive.org/web/20160608080150/http://www.mhhe.com/biosci/esp/2001_gbio/folder_structure/ec/m3/s4/  (excelentes gráficos)
 http://toxics.usgs.gov/definitions/biomagnification.html 
 https://web.archive.org/web/20160501194153/http://www.pbtprofiler.net/criteria.asp
 http://www.ecotoxmodels.org/research-publications-projects/bioaccumulation-biotransformation/

Categoría:Biodegradación
Categoría:Toxicoloxía