Microalgas Como Bioindicadores de Contaminación

7/25/2019 Microalgas Como Bioindicadores de Contaminación

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Microalgas como bioindicadores de contaminación en los cuerpos de agua.

Departamento de CienciaÁrea: Químic

Profesores: Bach. Alex Ortiz Quesada y Bach. Mariana Gómez Rosal

Estudiantes:

1.____________________________________Colegio: ________________________

2.____________________________________ Sección: 11-___

3.____________________________________4.____________________________________

Unidad IV: MezclasTema: Importancia de las disoluciones en la naturalez

y en la vida diaria.

Objetivo General : Analizar las disoluciones desde e

punto de vista de su clasificación y de su contribucióal equilibrio de la naturaleza.

Objetivos:

1. Definir el concepto de indicador biológico.

2. Explicar por qué el crecimiento de ciertas microalgas en aguas contaminadas.

3. Realizar diluciones a partir de sustancias concentradas.

4. Cultivar dos microalgas de géneros distintos en una solución de agua contaminada.

5. Elaborar una gráfica de mortalidad vrs tiempo.

Indicaciones: los estudiantes deberán trabajar en subgrupos de 4 discentes y además el docente responderá com

mediador pedagógico en cada actividad. Antes de la aplicación de esta práctica se deberá explicar cómo se realiza

las diluciones y cálculos de promedio. Es importante dejarle claro al estudiante que deberán investigar en sus cas

la presente práctica para generar buenos análisis y discusiones.

Fundamento Teórico.

Un indicador biológico acuático se ha considerado como aquella cuya presencia y abundancia señalan algú

proceso o estado del sistema en el cual habita. Estos se han asociado directamente con la calidad del agua. U

organismo indicador se refiere a especies seleccionadas por su sensibilidad o tolerancia o varios parámetros.

El principio de bioindicación se resume como la capacidad del microorganismo para soportar los efecto

ocasionados por el elemento perturbante, es decir que muestre algún tipo de respuesta compensatoria o tolerante.

Los indicadores biológicos son importantes porque permiten la detección de contaminantes nuevos, ya qu

ciertos organismos almacenan ciertas concentraciones de contaminantes ambientales en sus cuerpos.

En adición a la importancia anterior, su utilización primordial es: en la determinación mediante lo bioindicadores metales pesados, materia orgánica, nutrientes (eutrofización), sustancias tóxicas (hidrocarburo

pesticidas, ácidos, bases, entre otros), y así establecer la calidad del agua.

En ésta práctica se trabajarán con microalgas como bioindicadores, debido a su fácil acceso y su relació

con la eutrofización. Se ha demostrado que es muy común encontrar en aguas residuales microalgas del géner

Scenedesmus, esto se debe a que estas son capaces de soportar altas concentraciones de nutrientes contenidos e

dichas aguas. Además, tienen un metabolismo muy activo y son resistentes a cambios ambientales que les permite



sobrevivir en este tipo de ambiente. Por lo que se ha hecho posible el uso de esta microalga como bioindicador

biorremediador (Andrade et al., 2009; Cravero et al ., 2010; Veranes et al., 2015). Representantes de este género

pueden utilizar como bioindicadores para determinar el efecto de las aguas residuales mediante bioensayos d

toxicidad aguda.

Materiales y equipo.

•

7 botellas retornables de 250mL.

• Jeringa de 250 mL.

• Jeringa de 5 mL.

• Pajilla.

• Microscopio.

• Porta objetos.

• Marcador permanente.

• Hojas milimétricas o computadora.

Procedimiento.

I Parte. Recolección de la muestra.

1.a Previamente a la recolección de la muestra de lixiviados tratar de lavar la botella 3 veces con agua de tubo.

1.b Seguidamente se debe encontrar un basurero del colegio, barrio, pueblo o casa, que permita la recolección d

media botella de 250mL de lixiviados y diluirlo con agua de tubo hasta el tope de la botella.

1.c Realizar los cálculos para determinar la concentración de la disolución obtenida al diluir el cien por ciento d

los lixiviados colectados con el agua.

Cálculo de la concentración de la solución madre:

1.d Realizar una etiqueta con la siguiente información: disolución madre, nombre de los integrantes, día, hora y

concentración calculada en el punto 1.c; pegar la etiqueta a esta botella de 250 mL.

II Parte. Diluciones de la muestra.

2.a Con la disolución obtenida en el punto 1.b, rotular 3 botellas de 250mL con la siguiente información: nomb

de los integrantes, día, hora y colocar en la primera botella la concentración de 30%, en la segunda 15% y en

tercera botella 5%; pegar las etiquetas en sus respectivas botellas.



2.b Con las concentraciones brindadas en el punto anterior, realizar los cálculos previos para determinar

volumen a utilizar de la disolución madre.

Para 5% Para 15% Para 30%

2.c Con los volúmenes calculados en el punto 2.b, tomar de la disolución madre mediante una jeringa de 200 mL

primer volumen calculado de la concentración de 5% y agregarlos a la primer botella debidamente rotulad

perteneciente a su concentración.

2.d Repetir el punto anterior pero variando la concentración para 15% y 30%.

2.e Con una jeringa de 5mL tomar una alícuota de la muestra brindada por el educador de Chlorella sp.agregarlas a cada una de las 3 botellas.

2.f Con la botella rotulada y con los lixiviados disueltos con la muestra de Chlorella sp, llenar la botella de 250m

con agua hasta el tope. Agitar.

2.g Repetir el punto 2.a al 2.f variando la muestra por Scenedesmus sp brindada por el docente.

III Parte. Microscopía.

3.a En un porta objeto dibujar con un marcador permanente 3 círculos separados. Tal y como se muestra en

siguiente figura:

3.b Tomar una gota de la botella preparada al 5, 15 y 30% de las disoluciones preparadas con las muestras de

microalgas mediante una pajilla y dejarla caer en un porta objeto. Nota: agregar una gota en cada círculo.

3.c Enfocar el microscopio a 4x o bien con 10x, depende de la calidad óptica.

3.d Contar cada microalga pero del mismo género en cada zona y reportar un valor numérico aproximado, realiz

el conteo por 5 días. Para identificar cada microalga observar las siguientes imágenes que representan cada género

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Scenedesmus sp Chlorella sp

A partir de las siguientes imágenes tómelas como referencia, para cuantificar la cantidad de microalgas en cad

zona.

Día 1 Fecha: ____/____2016.

Hora: _____Microalga Zona 1 Zona 2 Zona 3 ! Promedio

Scenedesmus sp

Chlorella sp

Día 2 Fecha: ____/____2016.

Hora: _____

Microalga Zona 1 Zona 2 Zona 3 ! Promedio

Scenedesmus sp

Chlorella sp

Día 3 Fecha: ____/____2016.

Hora: _____


Scenedesmus sp

Chlorella sp

Día 4 Fecha: ____/____2016.

Hora: _____


Scenedesmus sp Chlorella sp



Día 5 Fecha: ____/____2016.

Hora: _____


Scenedesmus sp

Chlorella sp

IV Parte: Graficación (mortalidad vrs tiempo).

4.a La mortalidad será definida como el promedio de microalgas obtenidos de cada género de microalgas (eje y),

el tiempo corresponderá a los 5 días que se utilizaron para realizar los análisis (eje x). Seguir el siguiente ejemplo

4.b Con ayuda de una hoja milimétrica o bien con Excel realizar la gráfica, y a partir de los datos obtenido

responder las siguientes preguntas:

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Análisis de resultados:

1- A partir de los resultados obtenidos de la gráfica anterior, explique ampliamente ¿ por qué un género resis

más que el otro en la solución de lixiviados?



2- Establezca la importancia que tienen las microalgas como bioindicadores de contaminación. Justifique

respuesta.

3- ¿Cómo ciudadano que medidas recomienda tomar para disminuir el impacto de contaminación a lo

cuerpos de agua?



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Resultados obtenidos:

Microalga Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Scenedesmus sp

300 295 277 273 252

Chlorella sp 324 215 126 94 2

Discusión.

Es importante tomar en cuenta que estos dos microorganismos fueron sometidos a sustancias com

lixiviados, lo cual sabemos que en esas condiciones muchos organismos no pueden sobrevivir; son ricas e

sustancias contaminantes principalmente en los ríos, porque se vierten en los suelos que tarde o temprano van

parar a los ríos por escorrentía o bien son filtrados por la tierra hasta llegar a los mantos acuíferos subterráneos. D

acuerdo a la organización Greenpeace (2004) las sustancias químicas presentes en los lixiviados provienen de l

siguientes fuentes:

! Detergentes para lavar ropa, quitamanchas y otros productos conteniendo solventes pueden posee

tricloroetileno, benceno, tolueno y cloruro de metileno.

! La naftalina contiene diclorobenceno.

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! El esmalte para uñas puede contener: xileno, dibutilftalato y tolueno.

! Los plásticos usados normalmente pueden contener: cloruro de vinilo, polietileno, formaldehído y toluen

También pueden encontrarse metales pesados en los desechos urbanos.

! Los productos electrónicos como TV y radios, el vidrio, las cerámicas, los plásticos, los materiales d

bronce y los aceites usados, pueden contener plomo.

! Las baterías de níquel-cadmio, los plásticos, los productos electrónicos, el lavavajillas, los pigmentos,

vidrio, las cerámicas, los aceites usados y el caucho, contienen cadmio.

! Las baterías, las lámparas fluorescentes, los restos de pinturas, los termómetros, los pigmentos de tintas

los plásticos, pueden contener mercurio.

! Otros metales que se pueden encontrar en los lixiviados son: el arsénico, cromo y níquel.

La composición de los lixiviados varía mucho de acuerdo al tipo de residuos, las precipitaciones en el áre

las velocidades de descomposición química u otras condiciones del lugar. Una de las principales problemática

ambientales se debe a la incorporación de estos contaminantes a los cuerpos de agua, ya sea por escorrentía o po

infiltración.

Los bioindicadores juegan un papel muy importante en la detección de afluentes contaminados, tal y com

lo son las microlagas Scenedesmus sp y Chorella sp.

Scenedesmus sp es una microalga unicelular, de simple identificación y manipulación en condiciones d

cultivos, presenta una buena proporción de volumen y masa. Una característica muy importante de esta alga es qu

acumulan grandes cantidades de metales, ya que poseen una pared celular característica que facilita la adsorción d

los metales actuando como una resina de intercambio iónico. Es una especie adaptada a condiciones opuestas a la

de Chlorella vulgaris, es decir condiciones de eutrofia hasta hipereutrofía donde abunden los nutrientes.

Chlorella vulgaris es un alga esférica, ovoide o elipsoide, unicelular, eucariota y que presenta clorofilas a

b. Vive en medios marinos, en el agua dulce e incluso en suelos encharcados.

Ecológicamente, las especies los géneros de estas microalgas, pueden ser inmovilizadas ante diferent

concentraciones de nutrientes importantes en la remoción de algunos elementos químicos que se encuentran e

grandes cantidades dentro de los sistemas acuáticos, especialmente el nitrógeno y fósforo (Wehr & Sheath, 2003)

Las diferentes especies algales se encuentran bien adaptadas a condiciones particulares del medi

existiendo algunas generalistas y otras especialistas en los rangos de tolerancia a los factores ambientales. En es

sentido la presencia o ausencia de nutrientes y las cantidades en las que se presentan en el sistema son aspecto

determinantes en la estructura de una comunidad algal establecida en dicho ambiente. Por estos motivos

microlaga Scenedesmus sp se adapta mejor a condiciones ricas en lixiviados o bien ríos en presencia de metal



pesados a causa de la contaminación y Chorella sp.al no tener la capacidad de absorber metales pesados, sufrió d

condiciones toxicas y provocó su muerte exponencialmente más rápida con respecto al tiempo.

Otras características tanto a nivel poblacional (abundancia, crecimiento y mortalidad), como a niv

individual (fisiología y morfología) son aspectos relevantes que muestran las variaciones en los factor

ambientales, siendo algunas de las especies particularmente sensibles al deterioro del sistema por contaminant

como detergentes, colorantes, pesticidas y otras sustancias tóxicas (Roldán & Ramírez, 2008).

En conjunto, estas variables pueden ser aspectos que demuestren la presencia de factores adversos

crecimiento y desarrollo de las algas, tales como los metales pesados, que provocan malformaciones celulares e

casi todas las especies (Luján, 2000).

Se puede decir que cuanto mayor es la diversidad de especies algales presentes en el medio, la calidad d

las aguas es mejor (Lampert & Sommer, 1997).

Referencias Bibliográficas.

1. Lampert, W. y Sommer, U. (1997). Limnoecology. Oxford University Press.2. Luján, A. (2000). Las algas, indicadores de la calidad del agua. Interciencia, UNRC, Río Cuarto, 4(4).

Recuperado dewww.produccionanimal.com.ar

3. Roldán, G. y Ramírez, J. (2008). Fundamentos de limnología neotropical (2da Ed). Colombia: Universidadde Antioquia

4. Wehr, J. y Sheath, R. (2003). Freshwater algae if North America. Ecology and classification. USA

Academic Press.

5. Marcano L., Carruyo I., Montiel X., Morales E., Moreno P. (2006) “Determinación de la acumulación d

cadmio en Scenedesmus sp”. Memorias del IX Congreso Latinoamericano de Botánica. Santo Domingo

República Dominicana, pp. 611.

6. Macfie S. y Welbourn P. (2000). “The cell wall as a barrier to uptake of metal ions in the unicellular gree

alga Chlamydomonas reindhartii (Chlorophyceae)”. Arch. Environ. Contam. Toxicol 39(4):413-9.

7. Delgadillo, I. (2014). Respuestas biológicas de Scenedesmus ovalternus y Chlorella vulgaris inmovilizad

en alginato de calcio, ante diferentes concentraciones de nutrientes en condiciones d

laboratorio. Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. Recuperad

de http://www.bdigital.unal.edu.co/39481/1/1190446.2014.pdf

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