¿Qué es la bioconcentración?

La bioconcentración es un término usado en toxicología acuática y se refiere a la acumulación de un químico cuando el agua es la fuente exclusiva del químico en o sobre un organismo. Un factor de bioconcentración (FBC) describe el nivel de intercambio de químicos entre el medio ambiente y el organismo. El BCF generalmente se expresa en una unidad de litros por kilogramo, y es una medida de miligramos de productos químicos por kilogramo de organismo a miligramos de producto químico por litro de agua. El factor es la relación de concentración química a concentración de agua del organismo. Existen diferentes formas de medir y evaluar la bioconcentración y la bioacumulación. Algunos de los métodos utilizados incluyen el coeficiente de partición octanol-agua, el factor de bioconcentración (BCF), el factor de acumulación de sedimentos de biota (BSAF), el factor de bioacumulación (BAF) y el BCF basado en fugacidad entre otros.

Aplicaciones de bioconcentración

El factor de bioconcentración (FBC) que es mayor que uno es una indicación de la presencia de sustancias químicas lipófilas o hidrófobas. Es una indicación de la probabilidad de que una sustancia se bioacumule. Estas sustancias lipofílicas tienen una alta afinidad con los lípidos, lo que les permite acumularse en tejidos que tienen una alta cantidad de grasas, a diferencia de los entornos acuosos como el citosol. Al predecir la partición química en el entorno circundante, se utilizan modelos científicos que, a su vez, permiten la predicción del destino biológico de los productos químicos lipófilos. Uno de estos modelos es el modelo de partición de equilibrio, que asume un escenario de estado estable, y el destino de una sustancia en un sistema se modelaría dando una predicción de concentraciones y fases finales. Otros modelos científicos son los modelos de fugacidad y los modelos web de alimentos, entre otros.

Bioconcentración: Aplicaciones a la Toxicología.

Los factores de bioconcentración permiten la predicción de los niveles de contaminación en los organismos dependiendo de la concentración química del agua circundante. Los factores de bioconcentración no tienen en cuenta explícitamente el metabolismo y, por lo tanto, deben considerarse en los modelos en otras etapas mediante ecuaciones de eliminación, captación o degradación para los organismos en cuestión. Además de la predicción, otra aplicación de los factores de biocentración incluye la carga corporal, que describe la cantidad total de una sustancia química en el cuerpo de un organismo.

Factores Biológicos

Los factores biológicos son cruciales para determinar la aparición de la bioconcentración, y existe una competencia contra la tasa de exposición de un organismo a través de las superficies respiratorias y la tasa de excreción, que es una pérdida química. La relación superficie / volumen de un organismo puede determinar la tasa de absorción de sustancias del agua circundante. El factor principal que afecta los valores de los factores de bioconcentración es la especie de preocupación, ya que establece los factores biológicos que alteran la bioconcentración.

Parámetros ambientales

Algunos factores ambientales afectan la bioconcentración. La calidad del agua puede afectar la biodisponibilidad. Los contaminantes y el contenido de partículas naturales pueden unirse a las partículas que se encuentran en el agua, lo que dificulta la absorción y la ingestión de partículas contaminadas por el organismo. Los cambios de temperatura también afectan la bioenergética y la transformación metabólica. El cambio en el pH, que se ve afectado por el cambio de temperatura, influye en la biodisponibilidad de los contaminantes iónicos.

Efectos de la bioconcentración y la bioacumulación en el ecosistema acuático

Los efectos a largo plazo de la bioacumulación y la bioconcentración son una reducción en la población de vida silvestre y el daño a los organismos. Cuando los metales pesados, como el mercurio, el cadmio y el plomo, se unen a las paredes celulares, existe el riesgo de que se rompan las superficies celulares, lo que afecta el metabolismo que conduce a la muerte en algunos casos. De acuerdo con un estudio realizado en 2001 sobre los efectos de la plata en el zooplancton, la toxicidad por metales causa problemas en el sistema reproductivo. El estudio encontró que hubo una disminución en la cantidad de óvulos así como una interrupción en el desarrollo de los ovarios. Un estudio de 2015 sobre la biodisponibilidad y toxicidad del metal en las aguas dulces demostró que los peces expuestos a cadmio tenían gránulos gruesos en su citoplasma. Otra observación fue la dilatación de los vasos sanguíneos en la mayoría de los intestinos de los peces.

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