1. PRUEBAS DE LABORATORIO A NIVEL TOXICOLOGICO DE LOS CLOROFENOLES.
Universidad Industrial de Santander, Santander Colombia
AUTOR: JOSE CRISTIAN CALDERON RUEDA
PALABRAS CLAVES.
Pesticidas, hiperplasia, biocidas, PCP, biosensores, LBR
INTRODUCCION.
Los clorofenoles son compuestos orgánicos que presentan grados de toxicidad variable,
dependiendo de la cantidad de cloro presente en el anillo aromático y se encuentran
ampliamente distribuidos en el medio ambiente acuático y terrestre.
Los derivados fenólicos son usados como biocidas y empleados en la manufactura de
productos farmacéuticos, pesticidas, productos químicos, entre otros; es por ello que
pueden hallarse en los residuos líquidos de industrias tales como petroquímica, papelera,
química, farmacéutica, siderúrgica, curtiembre.
Los clorofenoles son el mayor grupo de contaminantes que generan preocupación
ambiental debido a su toxicidad y uso generalizado. Entre los 19 congéneres de
clorofenoles, el 2-clorofenol (2-CP), 2,4-diclorofenol
(2,4-DCP), 2,4,6- triclorofenol (2,4,6-TCP), y pentaclorofenol (PCP) están en
la lista de contaminantes prioritarios de la Agencia de Protección del Medio Ambiente de
los Estados Unidos (U. S. Environmental Protection Agency USEPA).
Desde mediados del siglo pasado, biólogos y naturalistas han ido documentando extraños
y desconcertantes problemas que sufrían los animales en distintas partes del mundo, que
parecían no tener ninguna conexión. Estos problemas incluían la pérdida de la capacidad
reproductora, mortandades masivas, deformaciones en órganos reproductores,
comportamientos sexuales anormales y disminución del sistema inmunológico de
especies afectadas por sustancias químicas muy variadas.
En este artículo se encuentra información relacionada con: Determinación de clorofenoles
en suelos y aguas contaminadas, Optimización de sistemas de biodegradación y
detoxificación de efluentes industriales, Utilización de biosensores para determinar la
toxicidad de los clorofenoles en aguas dulces y aguas marinas entre otros.
Determinación de clorofenoles en suelos y aguas contaminadas.
Para este método se utiliza biosensores
amperométricos
Se requiere la medición de clorofenoles usualmente en los análisis ambientales para el
seguimiento y control de la contaminación así como también en el análisis de muestras
biológicas para investigar los efectos de exposición en los seres humanos y animales. Por
lo tanto, métodos simples para la medición de un tipo o de un grupo de clorofenoles es de
gran interés para controlar el medio ambiente de una manera rápida y de costo-eficiente,
así como para realizar clasificación de muestras.

2. El laboratorio Biotechnology Research Institute ha desarrollado un nuevo biosensor
utilizando una reacción enzimática para la regeneración de las muestras, que se utiliza
también en la medición de clorofenoles. Los clorofenoles son oxidados a
compuestos quinoideos, por medio de sulfatos céricos o cloroperoxidasos y los productos
de la oxidación resultante se miden en un sistema amperométrico usando glucosa
oxidante en un electrodo de carbón vidriado.
En este sistema la glucosa oxidante es reducida rápidamente por su sustrato, la glucosa,
para proveer una fuente sin limitación de un flujo de electrones a través del electrodo.
Los productos quinoideos de clorofenoles reciclan la enzima reducida a su forma activa
original.
La selectividad analítica proviene tanto de la producción de
productos quinoideos como de la especificidad electrocatalítica de la glucosa oxidante,
mientras que la alta sensibilidad proviene del ciclo redox amplificado del
electrocatalizador.
Mientras que este método es capaz de
Diferenciar para-clorinados clorofenoles
de otros clorofenoles, su selectividad para los 2,4,6-triclorofenoles es particularmente alta.
El límite de detección por éste método fue en el orden de 1nM y el principio de detección
en una muestra fue constantemente alta de 1 por minuto, fue fácilmente integrado en el
análisis del flujo de inyección.
Ensayo integral de toxicidad del agua de mar por un biosensor de alga.
En el departamento de Química, de la Universidad de Roma La Sapienza, Piazzale A.
Moro 5, 00185 Roma, Italia, se desarrollo este ensayo, para determinar los contaminantes
orgánicos (clorofenoles, pesticidas y surfactantes).
El biosensor se diseñó y fue construido acoplando un electrodo de oxígeno de Clark como
transductor y el subsalsa de alga marina Spirulina como mediador biológico; se
construyo el "núcleo" en un prototipo a escala de laboratorio en un equipo con flujo
adecuado para controlar continuamente, en el agua del mar, la actividad fotosintética del
alga y, de su variación, se determina la contaminación marina desde el punto de vista
toxicológico.
El uso de un biosensor bacteriano para interpretar la toxicidad y mezclas toxicas
de herbicidas en agua dulce.
En esta tecnología el biosensor de estudio ha sido aplicado exitosamente para interpretar
los efectos interactivos de herbicidas en ambientes de agua dulce
La relación de respuesta de la dosis caracterizada entre siete herbicidas comúnmente
utilizados y cuatro biosensores bacterianos se basa en luminiscencia. La concentración de
herbicida aumentó la luz emitida por el organismo de la prueba disminuyendo la
concentración de una manera dependiente. Esta respuesta de la dosis se utilizo para
comparar la respuesta esperada vs. la respuesta observada de un biosensor en la
presencia de múltiples contaminantes. Para la mayoría de interacciones de herbicida, la
relación no era agregada pero era antagónica y a veces sinérgica. Estos biosensores
proporcionan una prueba sensible y son capaces de seleccionar un volumen y una amplia
gama de muestras con rapidez y comodidad relativas de interpretación.

3. La evaluación de toxicidad de 255 sustancias químicas puras con cultivo de
bacterias nitrificadas usando un biosensor
Los bioensayos llaman la atención como un método de evaluaciones de toxicidad de
microcontaminantes
en el ambiente. Este estudio, trata las características
de
(selectividad y sensibilidad) del biosensor de bacterias que nitrifica para 255 clases de
sustancias químicas como un modelo de contaminante químico en el ambiente y los
resultados de la evaluación de muestras mezcladas de varias sustancias. Cuando se
utiliza la prueba de la inhibición de la respiración de bacterias que nitrifica el biosensor, 56
sustancias químicas se detectaron. Se encontró que este biosensor es especialmente
sensible a siete sustancias químicas que tienen el grupo funcional tiocarbonilo (> C = S),
tales como el grupo tiamida y el grupo tiocarbamato. Estas sustancias químicas se
consideran específicamente inhibidores AMO por quelación del cobre. Las muestras que
se examinaron se constituyeron de una mezcla de siete tipos de anilinas que inhibe la
respiración en las bacterias, una mezcla de cinco tipos de clorofenol, y de una mezcla de
ocho tipos de sustancias que contienen los grupos de tiocarbonilo. Todas las muestras
mezcladas inhibieron la respiración de las bacterias que nitrifican más de 10% por la tasa
de inhibición, y observaron unos efectos sinérgicos de las sustancias químicas.
Estudio de la degradación de clorofenoles presentes en agua por agentes oxidantes
fuertes.
Existen diferentes métodos para destruir los clorofenoles, se estudió el método de la
oxidación química de varios fenoles sustituidos (2-cloro, 4-cloro y 2,4-dicloro) en agua
desionizada, usando nitrosodisulfonato de potasio y peróxido de hidrógeno. El progreso
de la reacción se siguió por Cromatografía de Líquidos de Alta Resolución (CLAR) y
Resonancia
Magnética Nuclear (RMN) de H1 y C13. Los resultados indicaron que los
porcentajes de degradación de los clorofenoles y productos de oxidación formados,
dependían del tipo y
cantidad de oxidante usado, del pH, de la temperatura, y de la
posición y número de átomos de cloro presentes en el anillo aromático del fenol.
El estudio también mostró la potencialidad del peróxido de hidrógeno en la purificación de
agua contaminada con clorofenoles, teniéndose como productos de oxidación bióxido de
carbono, agua y ácido clorhídrico.
Toxicidad aguda de clorofenoles en gusanos utilizando un método sencillo del
contacto de papel y comparando con la toxicidad de organismos de agua dulce
Un ensayo agudo de toxicidad de clorofenol en gusanos (fétida de Eisenia) fue realizado
utilizando un método sencillo de contacto del papel propuesto por la prueba de línea de
OECD no. 207, eso se aplicó como una prueba de toxicidad al gusano. La concentración
mortal promedio, EC50, tuvo una significativa correlación con el coeficiente de división de
logP (ow) (1-octanol/water) de las sustancias químicas. La toxicidad de clorofenol en E.
fétida se comparó con la toxicidad de otras especies: unas algas (capricornutum de
Selenostrum), un crustáceo (magna de Daphnia), y un pez (latipes de Oryzias). Se
encontró que la toxicidad del clorofenol era casi igual para E. fétida y para organismos de
agua dulce. Estos resultados sugieren la posibilidad de dibujar las correlaciones entre los
efectos contaminantes en seres vivos en ambientes diferentes, el agua dulce y la tierra.

4. Residuos letales de clorofenoles en cuerpos
organismos del fondo del mar.
y mezclas de clorofenoles en
El residuo letal del cuerpo (LBR) de unos pocos congeneres de clorofenol se midió en el
variegatus del gusano de oligochaete Lumbriculus, y en el LBR de pentaclorofenol,
también se midió en una mosca enana, larvas de riparius de
Chironomus. El LBR se define como la concentración de los compuestos en el organismo,
en base molar, para causar la muerte, y el LBR (50) se define como el valor calculado de
LBR para causar un 50% de mortalidad en la población después de un tiempo dado. Los
grupos de 30 o 40 organismos fueron expuestos a concentraciones diferentes de
clorofenol en agua dulce artificial para lograr la mortalidad diferencial. Los tiempos de la
exposición eran o 24 H o 48 H. Además exposiciones con congeneres individual, en
mezclas de clorofenol también se probaron. Después de cada exposición, los organismos
sobrevivientes se reunieron y el contenido del clorofenol en el cuerpo fue medido por
cromatografía de gas. La medida del clorofenol en el cuerpo fue relacionado con el
porcentaje de mortalidad en el grupo. El triclorofenol y el pentaclorofenol tienen un LBR
(50) de 48 H de 0.45-0.66 micromol/G humedad en peso. El LBR (50) de 48 H de
pentaclorofenol para C. riparius era 0.15 micromol/G humedad en peso, indicando una
diferencia leve en la sensibilidad de estas dos especies. El LBR (50) de 48 H del 2,3,4,6tetraclorofenol es 0.91 micromol/G de humedad en peso, y el valor para el 2,6-diclorofenol
es 1.2 micromol/G humedad en peso variegatus. El LBR(50) de 48 H de las mezclas de
clorofenol es de 0.50 a 0.83 micromol/G humedad en peso, demostró una toxicidad
agregada.
El efecto Genotóxico de insecticidas: pentaclorofenol y lindano en el epitelio de la
mucosa nasal humana
En numerosos estudios experimentales y epidemiológicos del Pentaclorofenol (PCP) y
Hexaclorciclohexan (Lindano) se han mostrado que pueden llegar a ser riesgo potencial
cancerigeno para las células epiteliales humanas. En el pasado, estas dos sustancias se
han utilizado por el ejército y en propósitos no militares, por ejemplo para la impregnación
de textiles y uniformes. Se investigó el efecto genotoxico del PCP y Lindano en el tejido
de la mucosa humana desde el centro y bajo cornete nasal.
En muestras de biopsia obtenidas de epitelios nasales durante la vitalidad de la célula de
la cirugía fue evaluado por azul de trypan-manchar. Las muestras se incubaron por 60
minutos con PCP (0.3; 0.75 und 1.2 mumol/L) y Lindano (0.5; 0.75; y 1.0 mumol/Ml). La
inducción del daño del ADN causado por PCP y Lindano fue medido utilizando electroferis
de microgel de célula. La evaluación fue realizada por florescencia.
Cuando se expone PCP y Lindano las células de mucosa del cornete mediano registran
severos daños del ADN resultando un efecto genotoxico fuerte.
En células
del cornete bajo los daños al ADN causadas por PCP y Lindano son
apreciablemente bajos. Sin embargo un efecto genotoxico considerable también estuvo
presente.
Este estudio muestra por la primera vez que hay hechos claros de los efectos
mutagénicos que indican que el PCP y el Lindano actúan en epitelios nasales.

5. Además, este es el primer estudio diferente que muestra dos subsites de anatomía en la
nariz para pesticidas diferentes. Con respecto a la plausabilidad biológica, este estudio
ofrece los argumentos importantes para evaluar el papel de PCP y Lindano en la
inducción del cáncer superior de tracto aerodigestivo.
Estudio del tumor en piel de ratones y sus efectos sistémicos del pentaclorofenol
y su aumento en el metabolismo con la tetraclorohidroquinona
La piel del ratón proporciona un modelo para estudiar los procesos cancerigenos.
Se utiliza para evaluar si una sustancia química o agente físico llevan un peligro
carcinógeno a humanos y para definir el mecanismo implicado con los efectos
carcinógenos. Se condujo a un estudio para evaluar si la actividad promotora del tumor es
el pentaclorofenol (PCP), el mayor metabólico de la tetraclorohidroquinona (TCHQ). Se
aplico el modelo de la piel del ratón a ratones y los resultados mostraron que PCP y
TCHQ son promotores mucho más débiles que 12-O- tetradecanoylphorbol-13-acetate
(TPA) en la piel de ratón durante 25 ensayos Tanto PCP como TCHQ podrían inducir en
la piel de ratones hiperplasia (excesiva reproducción celular) epidermal y proliferación de
célula antígeno (PCNA) que marcan la epidermis. Sin embargo, el TCHQ causó una
inducción más significativa de hiperplasia epidermal y el PCNA es más positivo en las
células que el PCP. La aplicación tópica de PCP, en ratones pero no del TCHQ, inducen
a la dilatación y linfoma (tumor del tejido linfático) del órgano , mientras que el tratamiento
a corto plazo de TCHQ aumenta la necrosis del tumor de factor alfa (alfa de TNF)
expresión genética de la piel de ratón. No se observó una asociación significativa entre el
proceso cancerigeno y el suero alfa de TNF beta de beta (IL-1) en los niveles de los
ratones.
Orto metilación de clorofenoles por Trichoderma longibrachiatum: su influencia en
la calidad del tapón de corcho
El objetivo de este trabajo es profundizar en el conocimiento de los microorganismos
responsables de la aparición de 2,4,6-tricloroanisol en el tapón de corcho, así como de los
posibles mecanismos implicados en su biosíntesis. El problema conocido como cork taint,
o contaminación del corcho, supone un grave desafío para las industrias que
manufacturan tapón de corcho y especialmente para las bodegas, a las que generan
anualmente y en todo el mundo, unas enormes perdidas económicas estimadas en
10.000 millones de dólares. Este problema se manifiesta por la presencia en el tapón de
corcho de compuestos de origen microbiano, que confieren al vino sabores y olores
desagradables que arruinan sus propiedades organolépticas impidiendo por tanto su
comercialización.
Entre ellos podríamos citar la pirazina, el 2-metilisoborneol, la geosmina, diferentes
compuestos alifáticos (1-octeno-3-ona, 1-octeno-3-ol) y el guayacol. Sin embargo, los
principales agentes responsables de este fenómeno son los cloroanisoles, como el
pentacloroanisol (PCA), el 2,3,4,6-tetracloroanisol (2,3,4,6-TeCA) y especialmente el
2,4,6-tricloroanisol
(2,4,6-TCA), que se detecta en la totalidad de las botellas afectadas por este problema, y
que confieren al vino sabores y/o olores a moho o corcho.
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