Evaluación de la capacidad de diatomeas bentónicas como biorremediadores de aguas con elevadas concentraciones de arsénico.

Abstract

En el norte de Chile, el volcanismo cuaternario controla la calidad del agua de la mayoría de las hoyas hidrográficas de la zona, encontrándose compuestos con elevados contenidos de arsénico de origen natural en minerales, suelo, agua, vegetales y animales. Sin embargo, esta zona destaca por una fuerte actividad minera y procesos metalúrgicos, por lo que el arsénico puede ingresar al agua también por vía antropogénica. Para la mayoría de los organismos la exposición a metales pesados, por encima de una concentración umbral, puede ser extremadamente tóxica. Entre los de mayor importancia ecotoxicológica en los ambientes acuáticos se encuentra el arsénico. La captación y toxicidad de los metales pesados para los organismos acuáticos están influidas no sólo por su concentración; también son relevantes el tiempo de exposición y los factores bióticos y abióticos del ambiente. Las diatomeas bentónicas de los cuerpos limnicos altoandinos, están expuestas a fuertes cambios de las variables físicas y químicas del ambiente. La información sobre la sistemática y ecología de las diatomeas bentónicas de esté tipo de ambientes es escasa. En este estudio realizamos la identificación taxonómica y cultivos unialgales de dos taxa de diatomeas bentónicas, aisladas desde el Salar del Huasco, Altiplano del norte de Chile. Los resultados indicaron que las las especies identificadas como Nitzschia epithemioides Nitzschia epithemioides Grunow in Cleve & Grunow (1880) y Nitzschia sp, presentaron altas tasas de crecimiento exponencial, altas densidades celulares y capacidad de tolerar diferentes condiciones de temperatura, densidad de flujo fotónico y concentración de silicatos y selenio, por lo que podrían utilizarse sin problema para iniciar investigaciones orientadas a evaluar la capacidad de estos taxa de bioconcentrar y biotransformar el arsénico inorgánico, ya que, laguna Huasco presenta elevadas concentraciones del metaloide en sus aguas (ca. 12 mg L-1). Para dar cumplimiento al objetivo general del estudio, cultivos axénicos de N. epithemioides fueron expuestos a diferentes concentraciones de fósforo equivalentes al medio de enriquecimiento f/2 y arseniato de sodio en concentraciones de 0, 10, 100 y 1000 mg L-1. Los resultados obtenidos confirman la capacidad de N. epithemioides de tolerar elevadas concentraciones de arsénico. La concentración total de As más elevada al final del periodo de cultivo, fue de 115 a 10480 Sg g-1 (peso seco) en los cultivos expuestos a <0.1 y 1000 mg As(V) L-1 respectivamente, y concentración de fósforo equivalente al medio f/10. Los resultados de los análisis de especiación de As, indicaron que en promedio la especie predominante fue As(V) (76 %), seguido por arsenolípidos del tipo OH-ribosa (23 %), una menor proporción de tres tipos de arsenoazúcares (1.27%) y DMA(V) (0,06%). La diatomea bentónica Nitzschia epithemioies aislada desde laguna Huasco, altiplano norte de Chile, presenta un alto potencial biológico para la remoción de arsénico en aguas contaminadas con el metaloide, y constituye una alternativa tecnológica de bajo costo, amigable con el medio ambiente y viable técnicamente a corto plazo. El presente estudio contribuye al avance en la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías y metodologías de remoción de arsénico en el agua y ecosistemas acuáticos, utilizando organismos no manipulados genéticamente y que naturalmente por las características particulares de su entorno han desarrollado varias estrategias para la detoxificación de metales y metaloides como el arsénico.