Metales

Bioacumulación de metales pesados en algas

La contaminación por metales pesados en los cuerpos de agua debido al vertido indiscriminado de efluentes tanto industriales como de desperdicios domésticos amenaza a todo tipo de organismos. Por lo tanto, es necesario aliviar la carga de metales pesados antes de la descarga de los mismos en los sistemas acuáticos.
Numerosos métodos fisicoquímicos,tales como precipitación, adsorción, extracción con solventes, intercambio iónico, etc, fueron comúnmente utilizados en la remoción de metales tóxicos en aguas residuales. Sin embargo, estos métodos presentan ciertas desventajas, como la remoción incompleta del metal, los costos elevados de los equipos y de los sistemas de monitoreo, altos requerimientos de energía y la generación de residuostóxicos que necesitarán una posterior disposición final. Asimismo, en términos generales, pueden resultar costosos e inefectivos cuando la concentración del metal en cuestión es baja. (Mehta et al., 2005)
La capacidad de acumulación de metales de las algas ha resultado ser similar, y en algunos casos hasta superior, a la de muchos adsorbentes químicos utilizados. Asimismo, las eficiencias deintercambio iónico en resinas comúnmente utilizadas son muy bajas a concentraciones de metal en solución < 10 mg/l. Sin embargo, las algas remueven metales casi por completo, aun cuando éste se encuentra a bajas concentraciones.
Como consecuencia, la utilización de biomasa algal en el tratamiento de aguas residuales, puede servir como una alternativa fácil y efectiva, a los métodos fisicoquímicospreexistentes. Nuevos investigaciones sobre el tema de la biosorcion se ha enfocado en las algas debido a su alta capacidad de adsorción y su disponibilidad en las más ilimitadas cantidades. Otras ventajas incluyen ciclos de vida corto, que las convierte en bioindicadoras adecuadas para impactos a corto plazo, ya que los hábitos de la mayoría de las especies hacen que sean afectadas directamentepor los cambios fisicoquímicos en la columna de agua, siendo sensibles a contaminantes que no tienen efecto sobre organismos heterotróficos y que además son fácilmente muéstrables.
Asimismo, se trasformaron en importantes bioindicadoras debido a su abundancia en varios ambientes y su gran adaptación a las condiciones ambientales. Las mismas habitan desde lugares de áreas subpolares hasta aguastermales de altas temperaturas. Pueden vivir en el suelo, en las rocas, en las corteza de los arboles, en los fluidos de otros organismos y en los tejidos vegetales (Franklin et al., 2000).
Si bien se conocen cientos de especies de algas, solo unas pocas han sido estudiadas respecto a su capacidad de acumular metales y su potencial uso en el tratamiento de aguas residuales. El grupo de lasChlorophytas y Phaeophytas ha sido más intensamente estudiado, en comparación con otras algas marinas o algas filamentosas dulceacuícolas.
Algunas especies presentan cierta afinidad particular por un metal, mientras que otras no poseen una adsorción metalo-específico.
La acumulación de metales en algas involucra dos procesos: el primero es rápido y pasivo, seguido de uno lento y activo. Durante elproceso inicial, se produce una adsorción del metal en la superficie celular (pared, membrana o polisacáridos externos), y es una etapa metabólica-independiente. El segundo proceso, dependiente del metabolismo, genera el transporte del metal hacia el citoplasma a través de la membrana celular y su unión con ligandos citoplasmáticos, fitoquelatinas y metalotioneínas, u otras moléculas intracelulares.En algunos casos, esta última etapa puede ser pasiva, debido a un aumento en la permeabilidad de la pared celular, inducida por la presencia del metal (Mehta et al., 2005).
Para distinguir la adsorción de metales respecto a aquellos que se encuentran intracelularmente, Bates et al (1982), desarrolló un método simple y que involucra el lavado de las células con 2 mM EDTA, el cual remueve la...