Año del Diálogo y Reconciliación Nacional
“
”
UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
“
”
CURSO: BIOQUIMICA Y TOXICOLOGÍA
CARRERA: INGENIERÍA AMBIENTAL
TEMA:
TEST DE SUPERVIVENCIA CON LOMBRIZ CALIFORNIANA
“
EISENIA FETIDA)” FETIDA)” ( EISENIA
INTEGRANTES DEL GRUPO:
GARCÍA ORTIZ, ANDREA LEONOR
MESTAS PIZANGO, GIULISSAMILAGROS
REGALADO COTRINA, DANIEL
SANCHEZ SOTO, GLORIA INES
TELLO VASQUEZ, KELLY ERLITA
DOCENTE: SANCHEZ PEÑA, MARCO ALFREDO
FECHA: 21-11-2018
ÍNDICE 1.
OBJETIVOS ........................................................................................................................ 2
2.
FUNDAMENTO TEÓRICO: ............................................................................................ 2 2.1.
Concepto: ..................................................................................................................... 2
2.2.
Principio de la Prueba: ............................................................................................... 2
2.3.
Descripción del método: .............................................................................................. 2
2.3.1. Preparación de las muestras de sedimentos o suelos .................................................. 2 2.3.2. Selección y preparación de los individuos ................................................................... 3 3.
MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS ................................................................... 4
5.
DATOS EXPERIMENTALES: ......................................................................................... 6
6.
RESULTADOS .................................................................................................................... 7
7.
ANÁLISIS DE DISCUSIÓN DE RESULTADOS .......................................................... 10
8.
CONCLUSIONES ............................................................................................................. 12
9.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 13
Ingeniería AmbientalPágina 1
“Test de Supervivencia con Lombriz Californiana ( Eisenia Fetida)”
1. OBJETIVOS 2. FUNDAMENTO TEÓRICO: 2.1. Concepto: La estimación del riesgo tóxico supone un complejo proceso que balancea los riesgos y los beneficios para organismos o poblaciones del empleo de las sustancias. La elaboración de una metodología propia, que se ha exportado a otras áreas solitarias, confirma a la Toxicología una posición en el rango de las ciencias. La evaluación de la eficacia y de la seguridad frente al riesgo derivado del uso de sustancias utilizadas como plaguicidas, medicamentos, aditivos, cosméticos o compuestos industriales, o de los lugares que pudieran presentar riesgo por exposición, es una imposición de las legislaciones nacionales y supranacionales para asegurar la protección del hombre y del medio ambiente, y precisa del adecuado conocimiento de sus perspectivas toxicológicas. La experimentación con modelos biológicos, es decir, la utilización del método científico de ensayo y error, aplicando las sustancias sobre seres vivos o tejidos procedentes de ellos, en lo que se denomina Toxicología Experimental. Básicamente, se realiza in vivo en animales o vegetales, in vitro con fracciones de los mismos, en estudios conjuntos con múltiples especies. Todo ello persigue lo que actualmente se denomina Toxicología basada en la evidencia, es decir, en la mayor evidencia que pueda conseguirse (M. Repetto Jiménez y G. Repetto Kuhn, 2009).
2.2. Principio de la Prueba: Los ensayos con lombrices son ampliamente reconocidos como pruebas para evaluar la toxicidad de suelos contaminados. Cuando se tienen concentraciones subletales que pueden afectar el crecimiento o reproducción de la lombriz (como representante de los organismos del suelo), esta respuesta puede ser empleada como un centinela de procesos destructivos que pudieran presentarse en el suelo. Lombrices adultas son expuestas al menos a cinco concentraciones diferentes de un compuesto, ya sea que se encuentre mezclado con el suelo o se aplique superficialmente (para el caso de plaguicidas). Los efectos letales sobre los organismos se observan en un plazo de 8 semanas. En las lombrices adultas la mortalidad y los efectos sobre el crecimiento se determinan después de 4 semanas. Por su parte, en las lombrices juveniles se realiza un recuento a las 8 semanas.
2.3. Descripción del método: Materiales y equipos: se deben utilizar recipientes de ensayo de vidrio o de otro material químicamente inerte de aproximadamente uno a dos litros de capacidad. El diseño de la tapa del recipiente debe permitir el intercambio gaseoso entre el sustrato y la atmósfera y el acceso a la luz, para lo cual se puede colocar una tela recubierta con papel aluminio o un plástico al que se le perforan pequeños orificios, previniendo que los organismos se escapen.
2.3.1. Preparación de las muestras de sedimentos o suelos Ingeniería AmbientalPágina 2
-Pesar cada una de las muestras de sedimentos o suelo contaminado a analizar y colocarla en los recipientes de material inerte destinados al ensayo por triplicado -Preparar la muestra control por triplicado con los siguientes insumos: 10% turba de saphagnum(musgo), 70% argila blanca (Caolina), 10% arena de cuarzo. -Humedecer cada una de las muestras mediante la incorporación de agua desionizada gota a gota evitando que se produzca un exceso de agua.
2.3.2. Selección y preparación de los individuos -Pesar cada uno de los individuos a utilizar en el ensayo. El peso de los gusanos debe ser entre 250 y 500mg - Registrar el peso de cada uno de los individuos al inicio del ensayo. -Distribuir los gusanos uniformemente entre las diferentes muestras a estudiar. La ratio de gusanos por peso de muestra a utilizar es de 1 gusano por cada 40g de muestra. -Añadir la cantidad de comida necesaria por individuos presentes en cada muestra. La cantidad de comida a añadir corresponde a 2g de comida por gusano. Distribuir la comida entre la muestra de sedimento. -Pesar el recipiente con la muestra, el agua, los individuos y la comida SIN LA TAPA y registrar el peso. Este es el parámetro de referencia para la monitorización del contenido de agua de las muestras. -Las lombrices se lavan con agua desionizada y se limpian, luego se colocan sobre papel absorbente por un período corto para permitir que el exceso de agua drene. Los procedimientos pertinentes descritos se siguen para la preparación de los controles a excepción que la sustancia de ensayo no se adiciona. Condiciones experimentales del test Temperatura: 20 ± 2ºC Fotoperiodo: 16 horas de luz – 8 horas de oscuridad Iluminación: 400 – 800 lux en el área donde se encuentran los contenedores del test. Humedad del sustrato: 40% - 60% ± 10 % El contenido de agua del sustrato de suelo en los recipientes de ensayo se mantiene durante todo el ensayo. Las pérdidas se reponen cuando sea necesario con agua desionizada. Al final de la prueba, no debe haber una diferencia mayor de 10% en relación a la humedad inicial.
Ingeniería AmbientalPágina 3
Una vez por semana Registrar el peso de todos los gusanos de cada muestra y elaborar un cuadro de variación de peso semanal e indicar las pérdidas y ganancias de peso en porcentajes. Los contenedores se abren a los 7, 14, 21 y 28 días para la evaluar a las lombrices. A los 7 días se revisan los contenedores para evaluar el movimiento o muerte de las lombrices; la mortalidad también se determina a los 14 días. A los 28 días (4 semanas) se hace una evaluación más detallada de las lombrices; las adultas son pesadas y contadas y se revisa su morfología, cualquier anormalidad debe anotarse (por ejemplo, incapacidad para cavar en el suelo y heridas abiertas). Las lombrices extraídas del suelo se deben lavar antes del pesaje (con agua desionizada), y el exceso de agua se elimina colocando brevemente las lombrices en papel filtro. Cualquier lombriz que no se encuentre en ese momento debe registrarse como muerta. Las lombrices adultas son separadas y los capullos o lombrices juveniles son contados, dejándolas en el contenedor 28 días (4 semanas) más, bajo las mismas condiciones, adicionando alimento solo al inicio de esta fase. Al final de estas 4 semanas los capullos y lombrices juveniles se cuentan para determinar su viabilidad. Dos veces por semana Registrar el peso de todos los recipientes que forman parte del ensayo. Corregir la diferencia de peso con el último registro (correspondiente a la pérdida de agua) añadiendo el volumen correspondiente de agua desionizada. Durante todo el ensayo Mantener la temperatura a 20°C± 2°C y la humedad del sustrato al 40-60% ± 10%.
3. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS Guantes quirúrgicos Envases plásticos Libreta de apuntes Plumón indeleble Agua destilada Lombrices Sedimento de Jesús Sedimento de Rio Lixiviados 4. PROCEDIMIETO: En este bioensayo demostramos la adaptación o el exterminio de una especie cuando su medio es alterado o contaminado, se usó como indicador a la E isenia foetida (lombriz californi ana) el principal objetivo es analizar si hay toxicidad en el sustrato a manejar, el procedimiento del estudio fue de la siguiente manera:
Ingeniería AmbientalPágina 4
Primera muestra (muestra control): Se realizaron seis muestras de 500 gramos con diferentes proporciones de sustratos para cada muestra control: 10% de musgo (50g), 70% arcilla (350g), 10% cuarzo (50g) y 10% agua destilada (50 ml). Se colocaron 13 lombrices en cada recipiente alimentándolas con 26 gramos de estiércol dejando un día al igual que el agua 50 ml interdiario, también se tuvo en cuenta lo siguiente: la temperatura (20 – 2 C°), fotoperiodo (16 horas de luz – 8 horas de oscuridad) y por último la humedad (40% - 60%).
Segunda muestra: Se consideró realizar seis muestras con sustratos similares a la muestra control: 500 gramos con diferentes proporciones para cada muestra: 10% de musgo (50g), 70% arcilla (350g), 10% cuarzo (50g) y 10% lixiviado (50 ml). Se colocaron 13 lombrices en cada recipiente alimentándolas con 26 gramos de estiércol dejando un día al igual que el lixiviado 50 ml interdiario, también se tuvo en cuenta lo siguiente: la temperatura (20 – 2 C°), fotoperiodo (16 horas de luz – 8 horas de oscuridad) y por último la humedad (40% - 60%).
Tercera muestra: En los siguientes seis recipientes también se utilizó 500 gramos y 13 lombrices para cada muestra a diferencia de los anteriores se utilizó 500 gramos de suelo agrícola del distrito de Jesús en tales muestras se les puso agua 50 ml dejando un día a la vez alimentándolas con 26 gramos de estiércol dejando un día al igual que el lixiviado 50 ml interdiario, también se tuvo en cuenta lo siguiente: la temperatura (20 – 2 C°), fotoperiodo (16 horas de luz – 8 horas de oscuridad) y por último la humedad (40% - 60%).
Cuarta muestra: Para el estudio de estas se usó seis frascos fueron 500 g de suelo cerca al cañón de Sangal a la vez se utilizó 13 lombrices, agua 50 ml dejando un día a la vez alimentándolas con 26 gramos de estiércol dejando un día al igual que el lixiviado 50 ml interdiario, también se tuvo en cuenta lo siguiente: la temperatura (20 – 2 C°), fotoperiodo (16 horas de luz – 8 horas de oscuridad) y por último la humedad (40% - 60%). En los resultados totales se utilizaron 24 frascos con un total de 312 lombrices siendo 13 por cada recipiente, a la vez cabe recalcar que durante cuatro semanas una vez por semana se analizó su peso ya sea ganancia o perdida de peso, se analizó su reproducción si es que aumentaban o morían dichas lombrices lo cual era un indicador para ver que suelo era el menos contaminado o también siendo el más contaminando y como la especie reacciona al medio.
Ingeniería AmbientalPágina 5
5.
DATOS EXPERIMENTALES:
MUESTRAS CONTROL #DE TAPER Y PESO TAPER 1 (5.3400 g) TAPER 2 (6.3020g) TAPER 3 (3.0210g) TAPER 4 (6.497g) TAPER 5 (5.1200g) TAPER 6 (6.4890g)
7 DIAS
14 DIAS
28 DIAS
VIVAS MUERTAS REPRODUCCION
5.5068g 5.5972g
6.6527g
11
2
0
6.5847g 6.6050g
7.1217g
13
0
1
3.2587g 3.3257g
3.3360g
6
7
0
6.5036g 6.5531g
6.6235g
13
0
0
5.2032g 5.2539g
5.3657g
11
2
0
6.5898g 6.7035g
6.8730g
12
1
4
SUELO DE JESUS #DE TAPER Y PESO TAPER 1 (6.3852g) TAPER 2 (5.3214g) TAPER 3 (5.9860g) TAPER 4 (5.5263g) TAPER 5 (6.0928g) TAPER 6 (5.7465g)
7 DIAS 14 DIAS 28 DIAS Vivas Muertas Reprod. 13 0 2 6.5099g 6.8976g 7.2103g 13 0 3 5.7902g 5.9189g 6.3488g 12 1 2 6.3213g 6.6587g 6.8791g 13 0 3 5.9826g 6.0012g 6.5421g 11 2 1 6.3258g 6.5121g 6.9876g 13 0 4 5.9923g 6.2174g 6.746g
MUESTRA DE LIXIVIADOS #DE TAPER Y PESO 7 DIAS 14 DIAS 28 DIAS vivas muertas Reprod.
TAPER 1 (6.3852g)
5.5099g
4.8976g
3.2103g
2
11
0
TAPER 2 (5.3214g)
5.7902g
5.7689g
4.3488g
3
10
1
TAPER 3 (5.9860g)
6.3213g
6.4796g
5.8791g
3
10
0
TAPER 4 (5.5263g)
5.9826g
4.0012g
3.5421g
0
13
0
TAPER 5 (6.0928g)
6.3258g
5.5111g
4.7676g
4
9
0
TAPER 6 (5.7465g)
5.9923g
4.3174g
3.7360g
3
10
1
Ingeniería AmbientalPágina 6
MUESTRA DEL SEDIMENTO DEL RIO #DE TAPER Y PESO TAPER 1 (4.753g) TAPER 2 (5.0855g) TAPER 3 (6.0850g) TAPER 4 (5.6545g) TAPER 5 (6.2730g) TAPER 6 (5.7353g)
7 DIAS 4.779 5.0899 6.0923 5.6899 6.2895 5.7389
14 DIAS 4.7907 5.0755 6.0711 5.7344 6.1967 5.7412
28 vivas muertas Reprod. DIAS 0 0 4.8109 g 13 1 0 5.0843 g 12 1 0 6.0778 g 12 0 1 5.7554 g 13 1 0 6.2034 g 12 0 0 5.7454 g 13
6. RESULTADOS
CUADROS DE VARIABILIDAD
MUESTRAS DE CONTROL
En las muestras de control existe un ligero aumento de peso con respecto a las lombrices y reproducción. Ingeniería AmbientalPágina 7
MUESTRAS DE CONTROL n 24 cantidad de datos media 5.68445 media aritmetica 1.241307397 desviacion tipica poblacional σ S 1.268005235 desviacion tipica muestral 136.4268 suma de los "n" datos Σn 812.4915806 suma de los cuadrados Σx2 min 3.021 valos minimo de los datos Q1 5.241225 cuartil 1 MEDIANA 6.3955 mediana o cuartil 2 Q3 6.5936 cuartil 3 MAX 7.1217 valor maximo de los datos
SUELO DE JESUS
Hay aumento de peso en las lombrices y a la vez hubo reproducción de lombrices por lo cual podemos decir que el suelo es viable n media σ
S Σn Σx2
min Q1 Ingeniería AmbientalPágina 8
SUELO JESUS 24 cantidad de datos 6.287504167 media aritmetica 0.464443775 desviacion tipica poblacional 0.474432956 desviacion tipica muestral 150.9001 suma de los "n" datos 953.962 suma de los cuadrados 5.3214 valos minimo de los datos 5.98515 cuartil 1
MEDIANA Q3 MAX
6.32355 mediana o cuartil 2 6.57125 cuartil 3 7.2103 valor maximo de los datos
LIXIVIADOS
El lixiviado es tan toxico que no permite la reproducción e incide en las muertes de las lombrices. LIXIVIADOS N 24 cantidad de datos media 5.31 media aritmetica 0.951911526 desviacion tipica poblacional Σ S 0.972385083 desviacion tipica muestral 127.44 suma de los "n" datos Σn 698.4536533 suma de los cuadrados Σx2 Min 3.2103 valos minimo de los datos Q1 4.6629 cuartil 1 MEDIANA 5.6364 mediana o cuartil 2 Q3 5.987575 cuartil 3 MAX 6.4796 valor maximo de los datos
Ingeniería AmbientalPágina 9
SEDIMENTO EN RIO
Hubo ligero aumento de peso, pero muy poca reproduccion, las lombrices aun se mantienen vivos y solo en 3 muestras que murió 1 lombriz. SEDIMENTO DE RIO N 24 cantidad de datos media 5.606358333 media aritmética 0.518102336 desviacion tipica poblacional Σ S 0.529245597 desviacion tipica muestral 134.5526 suma de los "n" datos Σn 760.792411 suma de los cuadrados Σx2 Min 4.753 valos minimo de los datos Q1 5.0852 cuartil 1 MEDIANA 5.7371 mediana o cuartil 2 Q3 6.0796 cuartil 3 MAX 6.2895 valor maximo de los datos
7. ANÁLISIS DE DISCUSIÓN DE RESULTADOS El ensayo correspondiente “ TOXICIDAD
AGUDA DE PESTICIDAS ORGANO FOSFORADOS Y ANÁLISIS DE LA RELACIÓN CUANTITATIVA DE ESTRUCTURA ACTIVIDAD (QSAR) ” (JARAMILLO B. 2013) nos indica que Los pesticidas organofosforados son esteres del ácido fosfórico (OPs), frecuentemente utilizados como insecticidas y acaricidas. Son un grupo muy importante de contaminantes ambientales empleados en la agricultura intensiva para la protección contra las plagas, producen disturbios en las reacciones bioquímicas normales necesarias para el metabolismo, exhiben un amplio rango de toxicidad para los mamíferos y actúan sobre el sistema nervioso central como inhibidores de la acetilcolinesterasa. En este estudio se evaluó la concentración letal media (CL50) de diecisiete compuestos organofosforados usando Artemia franciscana. El Ingeniería AmbientalPágina 10
compuesto que presentó mayor toxicidad fue el fentión con CL50 de 6,26 µg/mL a las 24h de exposición y de 0,11 µg/mL a las 48h y aquellos con menor toxicidad fueron: clorpirifos y malatión con valores de CL50 mayores de 100 µg/mL. Modelos QSAR (relación cuantitativa existente entre la estructura y la actividad) fueron desarrollados para predecir la toxicidad de los OPs correlacionando sus valores LC50 con descriptores moleculares, usando métodos computacionales y herramientas estadísticas. El momento dipolar (µ) y el coeficiente de partición octanol/agua (Log P) fueron los descriptores moleculares que presentaron la mejor correlación lineal con R2 de 0,8107 y 0,8546 para 24 y 48 h de exposición, respectivamente, de OPs frente A. franciscana
¿Cuáles son las posibles afectaciones a los ecosistemas y la salud de la población? Además, mencione alguna(s) solución(es) para esta problemática. Según Jaramillo B. (2013), Debido a su toxicidad intrínseca, varias investigaciones han demostrado que los pesticidas pueden ser extremadamente peligrosos, especialmente cuando se encuentran en los cuerpos de agua, y si se usan indiscriminadamente pueden causar daños a las personas y el medio ambiente tanto a corto como a largo plazo. La toxicidad de los pesticidas organofosforados depende de su estructura química, el metabolismo del organismo, la concentración, es decir, la dosis, grado de descomposición, el modo de entrada al organismo, entre otros. Los efectos tóxicos mejor descritos en los OFs, son los que siguen a la intoxicación aguda como consecuencia de la inhibición de la acetilcolinesterasa (AChE). A diferencia de otros productos químicos artificiales, los plaguicidas organofosforados pueden afectar a una gran proporción de la población humana, como resultado de la exposición mediante el uso doméstico, la proximidad a las actividades agrícolas y el consumo de agua y alimentos contaminados. Algunas posibles soluciones que podemos tomar son:
Cuando los pesticidas entran en nuestro medio, los ingredientes y las condiciones afectan el tiempo que durarán, y a donde irán. Lea la etiqueta del pesticida, incluyendo la sección de "Riesgos ambientales" y asegúrese de seguir las instrucciones para minimizar los riesgos al medio ambiente. Siempre deseche correctamente los pesticidas no utilizados. Considere adoptar un enfoque de Manejo Integrado de Plagas (MIP) para el control de plagas. Las prácticas de MIP están diseñadas para tener un impacto mínimo sobre el medio ambiente. Cuando sea posible, trate de usar pesticidas diseñados específicamente contra la plaga que está tratando de controlar, en lugar de plaguicidas de amplio espectro los que tienen más probabilidades de afectar organismos que no se busca/desea controlar en el medio ambiente.
Ingeniería AmbientalPágina 11
¿Qué sustancias son importantes evaluar a partir de los ensayos de toxicidad de suelos contaminados, y por qué? Estos son:
Estos valores son importantes para determinar el nivel de contaminación del suelo con los organofosforado utilizados como insectidas en el área agrícola según el ensayo explicado. Con estos valores presentes puedes hacer una comparación y poder definir si sobrepasa de su limite. ¿Existen otras pruebas para evaluar la toxicidad de suelos contaminados? Existes millones de pruebas para medir la toxicidad y de diferentes maneras, entre una de ellas puee ser con la ayuda de la totora, las lombrices californianas e incluso con las lechugas, o con huevesillos de peces, o hasta con bacterias.
8. CONCLUSIONES
Ingeniería AmbientalPágina 12
9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Ana G. Moreno y Sonia Vargas 2004, Advances in earthworm taxonomy. Ed. Complutense.
Ingeniería AmbientalPágina 13