COMPARACIÓN DEL EFECTO GENOTÓXICO DE

COMPARACIÓN DEL EFECTO GENOTÓXICO DE DISTINTAS AGUAS RESIDUALES
Lopez, Laura Christina; Bassi, Marcelo y Moretton, Juan.
Catedra de Higiene y Sanidad, Facultad de Farmacia y Bioquímica, UBA
Junín 956 4º piso
1113 Buenos Aires
Fax (54-1) 962-5341 (54-1) 964-8274
Palabras claves: Genotóxicos, efluentes industriales, aguas.
RESUMEN
La legislación vigente en muchos paises (incluso en Argentina) exige que se controle la carga
genotóxica de los efluentes peligrosos. El objetivo del presente trabajo fue demostrar la utilidad
del ensayo de Ames para comparar la genotoxicidad de los efluentes crudos correspondiente a
las siguientes actividades: a)producción de colorantes, b)curtido al cromo de cueros, c)revelado
fotográfico y d)laboratorio de análisis biológicos. Los resultados obtenidos permitieron demostrar
efectos genotóxicos en a), b) y c), resultado no esperado para los efluentes b) y c) que contenían
altas concentraciones de sales de metales no mutagénicos. En el caso d) no se produjo el
resultado mutagénico esperado por antagonismo entre los colorantes genotoxicos y otros
elementos presentes en el efluente.
INTRODUCCION
Las aguas residuales generadas por una gran variedad de procesos industriales y
actividades relacionadas a los mismos, pueden ser consideradas como residuos peligrosos
debido a sus efectos tóxicos tanto para la biota de los ecosistemas en general como para el ser
humano en particular.
Los procesos físicos, químicos y biológicos destinados a la depuración de dichos
efluentes han sido diseñados para disminuir o eliminar principalmente los compuestos
responsables de la toxicidad aguda. En los últimos años se ha comenzado a considerar los
efectos tóxicos crónicos, es decir aquellos que aparecen luego de una administración y/o
contacto prolongado con pequeñas dosis de agentes ambientales.
Uno de estos efectos crónicos es la genotoxicidad que puede definirse como la capacidad de
algunas sustancias para alterar el material genético de distintas especies. Esta alteración lleva a
mutaciones en células somáticas o germinales, en el primer caso se aumenta el riesgo de
aparición de cancer y en el segundo los efectos adversos sobre el feto pueden llevar a
malformaciones conocidas como teratogénesis.
Por estas razones la legislación vigente en muchos paises (incluso en Argentina) exige
que se controle la carga genotóxica de los efluentes peligrosos durante distintas etapas de su
depuración. Este control no es sencillo. En primer lugar se debe seleccionar un sistema biológico
que permita estimar en forma rápida y económica el daño inducido al material genético. En
segundo lugar se debe prestar atención a las características de los efluentes en sí. Se trata de
mezclas complejas de distintos compuestos cuya composición puede variar, muchas veces en
forma no controlada, en distintas etapas del proceso de depuración y luego del vertido a cursos
de agua. A esto se suma que muchos agentes que se encuentran en muy baja concentración
pueden sinergizar o inactivar a compuestos genotóxicos de la mezcla.
A pesar de su importancia pocos son los estudios que se han realizado en Argentina
acerca de este tema.
El objetivo del presente trabajo fue comparar la carga genotóxica relativa de una serie de
efluentes crudos representativos de los siguientes grupos de industrias y actividades
relacionadas:
-Producción de colorantes para cueros y telas.
-Curtido al cromo de cueros
-Revelado fotográfico
-Laboratorio de análisis biológicos (sección Microbiología).
Estos efluentes se seleccionaron debido a que presentan características similares en su
composición con presencia de residuos de colorantes y metales pesados.
MATERIALES Y METODOS
Las muestras de agua se obtuvieron en recipientes de vidrio y se conservaron en frío
hasta su examen biológico. En los casos en los que se consideró necesario se deteminó la
composición química parcial de las muestras mediante las técnicas descriptas en Standard
Methods for the Examination of Water and Wastewater 16 Ed. (1985).
Las muestras se esterilizaron por pasaje a traves de membranas de acetato de celulosa
de 0,22 µm de tamaño de poro (Millipore) previo a su ensayo biológico.
Como sistema para detección de genotóxicos se utilizó el de Salmonella/microsomas
conocido como test de Ames, de amplia difusión internacional. La técnica empleada fue la
descripta pro Maron y Ames (Mutation Res. 113: 173-215; 1983) que basicamente consiste en
poner en contacto las cepas bacterianas con distintas concentraciones de agua residual cruda y,
si correspondiera, fracción microsomal para activación de promutágenos (S9mix). El conjunto se
incuba 24 horas y se cuentan el número de colonias revertantes inducidas en cada placa de petri.
Los resultados se consideran positivos cuando el número de colonias promedio en las placas
tratadas duplica el correspondiente a los controles.
RESULTADOS
En las Figuras 1 y 2 se muestran los resultados obtenidos al ensayar los efluetes
correspondientes a la industria de curtiembre y al revelado fotográfico que poeseen en común la
presencia de una alta concentración de metales pesados, cromo trivalente y plata
respectivamente. En ambos casos se obtuvo un resultado positivo que indica que, aún diluidos
estos efluentes pueden resultar genotóxicos. También en ambos casos la carga genotóxica
desapareció al tratar el efluente crudo con una solución alcalina (OHNa 1N) para precipitar las
sales de metales.
En las figuras 3 y 4 se observan los resultados obtenidos al ensayar los dos efluentes
con una mayor carga de compuestos orgánicos, en particular colorantes, Las muestras
correspondientes a la industria de colorantes produjeron una notable genotoxicidad tanto en
presencia como en ausencia de fracción microsomal. Un caso completamente distinto se detectó
en las aguas del laboratorio de microbiología donde no se observó ni genotoxicidad ni toxicidad
inespecífica.
DISCUSION
Los efluentes con un alto contenido de sales de metales pesados (2.500 ppm de Cr(III) y
1.000 ppm de Ag+ para curtiembre y fotografía respectivamente) deberían haber inducido
unicamente un efecto tóxico ya que ninguno de estos compuestos puros ha generado
mutagenicidad en ensayos previos realizados por otros autores. En estos casos puede postularse
que la genotoxicidad se debe a la compleja mezcla en si, donde aparecen efectos sinérgicos de
distintas sustancias lo que hace casi imposible predecir efectos biológicos a partir de datos de
análisis químicos de efluentes.
Para los efluentes de la industria productora de colorantes tanto la toxicidad como la
genotoxicidad observadas si podían predecirse a partir de los datos químicos de la composición
del efluente. Muchas de las estructuras de las sustancias presentes habían sido descritas como
agentes mutagénicos en ensayos previos. Un caso similar lo representa el laboratorio de analisis
biológicos pero en estas muestras, en forma sorprendente, el efecto genotóxico esperado no se
detecta. Si bién este tipo de aguas residuales merece un estudio más profundo es muy probable
que se produzcan fuertes interferencias entre los compuestos presentes en el mismo.
En conclusión estos datos demuestran la importancia de los ensayos biológicos de
efluentes para su caracterización y la adecuación de los procesos de depuración para eliminación
de la actividad genotóxicos.
AGRADECIMIENTOS: este trabajo fue financiado con un subsidio de la Universidad de Buenos
Aires (FA092)
Figura 1 Ensayo de Ames con agua
cruda de curtiembre
promedio de colonias
revertantes/placa
300
TA98
200
TA100
TA98+S9
100
0
TA100 + S9
0
0.1
0.2
1
2
10
20
100
Volumen ensayado (µl)
Figura 2 Ensayo de Ames con aguas
residuales de procesado fotografico
numero promedio de
revertantes/placa
200
TA98
TA98+S9
TA100
TA100+S9
100
0
0
0,1
1
10
volumen ensayado (µl)
100
Figura 3 Ensayo de Ames con efluente
de un laboratorio de analisis
microbiologicos
numero promedio de
revertantes/placa
150
TA98
TA100
TA98 + S9
TA 100 + S9
100
50
0
0.0
100.0
10.0
1.0
0.1
volumen ensayado (µl)
Figura 4 Ensayo de Ames con efluente
de una industria productora de
colorantes
umero promedio de
revertantes/placa
2000
TA98
TA100
TA98 + S9
TA100 + S9
1000
0
0.0
1.0
volumen ensayado (µl)
0.1