Especiación de mercurio, interacción con selenio y metalobiomoléculas: nuevas metodologías analíticas y aplicaciones en especies de interés cinegético

ESPECIACION DE MERCURIO, INTERACCION CON SELENIO Y METALOBIOMOLECULAS: NUEVAS METODOLOGIAS ANALITICAS Y APLICACIONES EN ESPECIES DE INTERES CINEGETICO La presente Tesis Doctoral pretende contribuir al conocimiento sobre el mercurio tanto desde el punto de vista analitico como en lo referente a su comportamiento en el medio ambiente y, mas concretamente, en el ambiente terrestre. Asi pues, este trabajo esta dividido en dos partes. La primera esta dedicada al desarrollo, validacion y aplicacion de herramientas y metodologias analiticas que permitan el control adecuado de las especies de mercurio en diferentes muestras de interes medioambiental pero con especial atencion, por su problematica particular, a tejidos procedentes de animales de la cadena trofica terrestre. Para ello se han evaluado y comparado tres sistemas hibridos basados en el acoplamiento de la cromatografia de gases (GC) con diferentes sistemas de deteccion, tales como espectrometria de masas (GC-MS), espectrometria de masas con plasma de acoplamiento inductivo (GC-ICP-MS) y fluorescencia atomica (GC-pyro-AFS). Ademas, se ha desarrollado, optimizado y validado una metodologia analitica especifica para la especiacion de mercurio en este tipo de muestras utilizando extraccion con reactivos alcalinos, calentamiento con microondas en recipientes cerrados, derivatizacion mediante etilacion y preconcentracion por microextraccion en fase solida en espacio de cabeza (HS-SPME). La segunda parte se ha centrado en la problematica medioambiental que genera la presencia de mercurio en los ambientes terrestres. En este sentido se ha desarrollado un estudio en especies de interes cinegetico procedentes del entorno del distrito minero de Almaden, donde se encuentra la mina de mercurio mas antigua y de mayor produccion del mundo. Se han analizado las concentraciones de mercurio y selenio total, biomarcadores de estres oxidativo y especies de mercurio en diferentes tejidos (higado, rinon, testiculo, musculo y hueso) de ciervo y jabali obtenidos en dos temporadas de caza consecutivas (2004-2005 y 2005-2006). Para el mercurio los organos diana de acumulacion fueron higado y rinon. Las concentraciones de mercurio en rinon fueron superiores a las de higado y las de jabali a las de ciervo estando siempre por debajo de aquellas asociadas con signos de envenenamiento clinico. Los mayores contenidos de selenio total se encontraron en rinon, seguido de testiculo, y fueron superiores en jabali que en ciervo. Se ha encontrado una fuerte asociacion entre mercurio y selenio en rinon de ciervo y jabali, incluso en una situacion de deficiencia de selenio. Respecto a las especies de mercurio, se ha encontrado una distribucion similar de las mismas en ciervo y jabali, si bien las diferencias entre tejidos han sido evidentes. Asi, en rinon, la especie claramente predominante es Hg2+ (cerca del 100 %) mientras que en higado se encontraron valores superiores al 30 % de monometilmercurio (MeHg) en algunos casos. Esto puede atribuirse a los diferentes mecanismos de acumulacion/distribucion de las especies de mercurio, Hg2+ y MeHg. Por tanto, es evidente la transferencia de MeHg en la biota terrestre, si bien no es tan marcada como en ambientes acuaticos. Por otro lado, para poder comprender los procesos de bioacumulacion y biotransformacion de metales, que tienen lugar en los seres vivos y que condicionan sus mecanismos de defensa y/o toxicidad, cada vez se considera mas importante conocer las biomoleculas a las que se encuentran asociados. Se ha optimizado el proceso de extraccion de biomoleculas de Hg, Se y otros metales (Pb, Fe, Ni, Cu y Zn) presentes en muestras de tejido hepatico y renal de ciervo y jabali utilizando Tris-HCl (100 mM, pH 7,4) como agente extractante y determinacion mediante cromatografia de exclusion por tamanos y deteccion por ICP-MS (SEC-ICP-MS). Esta primera aproximacion al metaloma de estas muestras ha revelado informacion interesante sobre la distribucion de estos elementos encontrandose que el factor diferenciador es el tipo de tejido.