Monitoreo de contaminantes y detección de genes alkb en la Zona Común de Pesca Argentino-Uruguaya
DOI:
https://doi.org/10.47193/mafis.3612023010109Palabras clave:
Ambiente marino, contaminantes persistentes, genes catabólicosResumen
En este estudio se determinó la presencia de diversos contaminantes en muestras de sedimentos en el Río de la Plata y la Zona Común de Pesca Argentino-Uruguaya (ZCPAU, 35° S-38° S). Además, se analizó la ocurrencia de genes alkB microbianos, utilizados como biomarcadores funcionales para determinar el potencial de degradación de hidrocarburos a lo largo de este ambiente marino. Se detectaron metales pesados en las estaciones UY1, RdP4 y AR2. El Cr se encontró en un rango entre < 5,0 y 20,7 mg kg-1, y el Pb entre no detectable (ND) y 26,0 mg kg-1. Tanto el Cd como el Hg mostraron valores por debajo de los límites de detección (< 0,2 mg kg-1 y < 0,01 mg kg-1, respectivamente). El Cu varió entre ND y 24,6 mg kg-1, y fue el único metal que sobrepasó los valores recomendados por la ISQG (Interim Sediment Quality Guideline), en los niveles guía en sedimentos para la protección de la biota (CCME, Canadian Council of Ministers of the Environment). Los valores de hidrocarburos, atrazina, glifosato + AMPA (ácido aminometil fosfónico) y pesticidas estuvieron por debajo del límite de cuantificación, mientras que los PCBs (desde < 20,0 a 77,7 µg kg-1) excedieron el nivel de acción A de las “Recomendaciones para la Gestión del Material de Dragado en los Puertos Españoles”. Se obtuvo ADN genómico microbiano purificado en ocho de las nueve muestras analizadas y se logró la amplificación del gen catabólico alkB en las estaciones UY2, UY1, RdP4, AR2 y AR1. Es necesario realizar estudios adicionales para evaluar el potencial de biodegradación microbiana en esta área. Estas investigaciones representan un valioso aporte para evaluar el impacto de las alteraciones antropogénicas sobre los ecosistemas marinos y para comprender los mecanismos de la atenuación natural.
Descargas
Métricas
Citas
Acha EM, Mianzan H, Guerrero R, Carreto J, Giberto D, Montoya N, Carignan M. 2008. An overview of physical and ecological processes in the Río de la Plata Estuary. Cont Shel Res. 28: 1579-1588.
Buceta JL, Lloret A, Antequera M, Obispo R, Sierra J, Martínez-Gil M. 2015. Nuevo marco para la caracterización y clasificación del material dragado en España. Ribagua, 2 (2): 105-115.
Cappelletti N, Migoya C, Skorupka CN, Toranzo S, Lasci J, Colombo JC. 2006. Hidrocarburos alifáticos, aromáticos, hopanos y PCBs en sedimentos superficiales de la zona de máxima turbidez del Río de la Plata. En: VI Jornadas Nacionales de Ciencias del Mar, Puerto Madryn, Argentina. p. 13.
Carsen AE, Perdomo A, Arriola M. 2005. Contaminación de aguas, sedimentos y biota. En: Documento Técnico, Proyecto PNUD/GEF RLA/99/G31 “Protección Ambiental del Río de la Plata y su Frente Marítimo: Prevención y Control de la Contaminación y Restauración de Hábitats” FREPLATA. Montevideo: Fondo para el Medio Ambiente Mundial (FMAM), Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD). p. 57-88.
Catania V, Cappello S, Di Giorgi V, Santisi S, Di Maria R, Mazzola A, Vizzini S, Quatrini P. 2018. Microbial communities of polluted sub-surface marine sediments. Mar Pollut Bull. 131: 396-406.
[CCME] Canadian Council of Ministers of the Environment. 2001. Canadian Environmental Quality Guidelines (CEQGs) provide science-based goals for the quality of aquatic and terrestrial ecosystems, summary table. CCME. [accessed 2022 March]. https://ccme.ca/en/summary-table.
[CEDEX] Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas. 1994. Recomendaciones para la gestión del material dragado en los puertos españoles. Madrid: Ministerio de Obras Públicas, Transportes y Medio Ambiente. 45 p.
Colombo JC, Barreda A, Bilos C, Cappelletti N, Demichelis S, Lombardi P, Migoya MC, Skorupka CN, Suarez G. 2004. Oil spill in the Río de la Plata estuary, Argentina: 1. Biogeochemical assessment of waters, sediments, soils and biota. Environ Pollut. 134: 277-289.
Colombo JC, Barreda A, Bilos C, Cappelletti N, Migoya MC, Skorupka CN. 2005. Oil spill in the Río de la Plata estuary, Argentina: 2-hydrocarbon disappearance rates in sediments and soils. Environ Pollut. 134: 267-276.
Colombo JC, Bilos C, Remes Lenicov M, Colautti D, Landoni P, Brochu C. 2000. Detritivorous fish contamination in the Río de la Plata estuary. A critical accumulation pathway in the cycle of anthropogenic compounds. Can J Fish Aquat Sci. 57: 1139-1150.
Colombo JC, Skorupka CN. Cappelletti N, Migoya MC, Toranzo S, Lasci J, Tatone LM. 2006. Composición elemental y contaminantes persistentes en sedimentos de la zona de máxima turbidez del Río de la Plata. VI Jornadas Nacionales de Ciencias del Mar, Puerto Madryn, Argentina. p. 33.
Corti-Monzon G, Nisenbaum M, Peressutti S, Junca H, Garcia-Bonilla E, Murialdo SE. 2021. Oily Bilge Wastes Harbor a Set of Persistent Hydrocarbonoclastic Bacteria Accompanied by a Variable alkB Gene Composition in Marine Vessel Samples from Southwestern Atlantic Port of Mar del Plata, Argentina. Water Air Soil Pollut. 232: 301.
Díaz Jaramillo M, Gonzalez M, Pegoraro CA. 2018. Distribución vertical de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) en sedimentos estuarinos de relevancia biológica. X Jornadas Nacionales de Ciencias del Mar, Buenos Aires, Argentina. p. 410.
Djahnit N, Chernai S, Catania V, Hamdi B, China B, Cappello S, Quatrini P. 2019. Isolation, characterization and determination of biotechnological potential of oil-degrading bacteria from Algerian centre coast. J Appl Microbiol. 126: 780-795.
Elliott M, Quintino V. 2007. The Estuarine Quality Paradox, environmental homeostasis and the difficulty of detecting anthropogenic stress in naturally stressed areas. Mar Pollut Bull. 54: 640-605.
Ellis RJ, Morgan P, Weightman AJ, Fry JC. 2003. Cultivation-dependent and -independent approaches for determining bacterial diversity in heavy-metal-contaminated soil. Appl Environ Microbiol. 69: 3223-3230.
[EPA] United States Environmental Protection Agency. 2001. Methods for collection, storage, and manipulation of sediments for chemical and toxicological analyses technical manual (EPA 823-B-01-002).
Ernst F, Alonso B, Colazzo M, Pareja L, Cesio V, Pereira A, Márquez A, Errico E, Segura AM, Heinzen H, Pérez-Parada A. 2018. Occurrence of pesticide residues in fish from South American rainfed agroecosystems. Sci Total Environ. 631-632: 169-179.
Guibert LM, Loviso CL, Marcos MS, Commendatore MG, Dionisi HM, Lozada M. 2012. Alkane biodegradation genes from chronically polluted subantarctic coastal sediments and their shifts in response to oil exposure. Microb Ecol. 64: 605-616.
Heiss-Blanquet S, Benoit Y, Maréchaux C, Monot F. 2005. Assessing the role of alkane hydroxylase genotypes in environmental samples by competitive PCR. J Appl Microbiol. 99: 1392-1403.
Iwai S, Johnson TA, Chai B, Hashsham SA, Tiedje JM. 2011. Comparison of the specificities and efficacies of primers for aromatic dioxygenase gene analysis of environmental samples. Appl Environ Microbiol. 77: 3551-3557.
Izzo SA, Quintana S, Espinosa M, Babay PA, Peressutti SR. 2018. First characterization of PAH degrading bacteria from Río de la Plata and high resolution melting: an encouraging step towards bioremediation. Environ Technol. 40: 1250-1261.
Jaureguizar AJ, Menni RC, Bremec CS, Mianzan HW, Lasta CA. 2003. Fish assemblage and environmental patterns in the Río de la Plata estuary. Estuar Coast Shelf Sci. 56: 921-933.
Kloos K, Munch JC, Schloter M. 2006. A new method for the detection of alkane monooxygenase homologous genes (alkB) in soils based on PCR-hybridization. J Microbiol Methods. 66: 486-496.
Leahy JG, Colwell RR. 1990. Microbial degradation of hydrocarbons in the environment. Microbiol Rev. 54: 305-315.
Li H, Wang XL, Mu BZ, Gu JD, Liu YD, Lin KF, Lu SG, Lu Q, Li BZ, Li Y, Du XM. 2013. Molecular detection, quantification and distribution of alkane-degrading bacteria in production water from low temperature oilfields. Int Biodeterior Biodegrad. 76: 49-57.
Marcos MS, Lozada M, Di Marzio WD, Dionisi HM. 2012. Abundance, dynamics, and biogeographic distribution of seven polycyclic aromatic hydrocarbon dioxygenase gene variants in coastal sediments of Patagonia. Appl Environ Microbiol. 78: 1589-1592.
McGenity TJ, Folwell BD, Mckew BA, Sanni GO. 2012. Marine crude-oil biodegradation: a central role for interspecies interactions. Aquat Biosyst. 8: 1.
Mianzan HW, Lasta C, Acha EM, Guerrero R, Macchi G, Bremec C. 2001. The Río de la Plata estuary, Argentina-Uruguay. En: Seeliger U, De Lacerda LD, editores. Ecological studies: coastal marine ecosystems of Latin America. Berlin: Springer-Verlag. p. 185-204.
Militelli MI, Rodriguez KA, Cortés F, Macchi GJ. 2013. Influence of environmental factors on spawning of sciaenids from the Buenos Aires Coastal Zone, Argentina. Cienc Mar. 39: 55-68.
Morales-Caselles C, Rica A, Abbondanzi F, Campisi T, Iacondini A, Riba I, Delvalls A. 2008. Assessing sediment quality in Spanish ports using a green algae bioassay. Cienc Mar. 34: 329-337.
Nie Y, Chi CQ, Fang H, Liang JL, Lu SL, Lai GL, Tang YQ, Wu XL. 2014. Diverse alkane hydroxylase genes in microorganisms and environments. Sci Rep. 4: 1-11.
Olivera NL, Nievas ML, Lozada M, Del Prado G, Dionisi HM, Simeriz F. 2009. Isolation and characterization of biosurfactant-producing Alcanivorax strains: hydrocarbon accession strategies and alkane hydroxylase gene analysis. Res Microbiol. 160: 19-26.
Purohit HJ, Kapley A, Moharikar AA, Narde G. 2003. A novel approach for extraction of PCR-compatible DNA from activated sludge samples collected from different biological effluent treatment plants. J Microbiol Methods. 52: 315-323.
Salomons W, Brils J. 2004. Contaminated sediments in european River Basins. Eur Sedim Res Net. 1: 1-79.
Sharma N, Tanksale H, Kapley A, Purohit HJ. 2012. Mining the metagenome of activated biomass of an industrial wastewater treatment plant by a novel method. Indian J Microbiol. 52: 538-543.
Smith CB, Tolar BB, Hollibaugh JT, King GM. 2013. Alkane hydroxylase gene (alkB) phylotype composition and diversity in northern Gulf of Mexico bacterioplankton. Front Microbiol. 4: 370.
Tatone LM, Bilos C, Skorupka, CN, Toranzo S, Colombo JC. 2006. Metales pesados en sedimentos superficciales de la zona de máxima turbidez del Río de la Plata. VI Jornadas Nacionales de Ciencias del Mar. Puerto Madryn, Argentina. p. 344.
Venturini N, Bícego MC, Taniguchi S, Sasaki ST, García-Rodríguez F, Brugnoli E, Muniz P. 2015. A multi-molecular marker assessment of organic pollution in shore sediments from the Río de la Plata estuary, SW Atlantic. Mar Pollut Bull. 91: 461-475.
Viggor S, Juhanson J, Joesaar M, Mitt M, Truu J, Vedler E, Heinaru A. 2013. Dynamic changes in the structure of microbial communities in Baltic Sea coastal seawater microcosms modified by crude oil, shale oil or diesel fuel. Microbiol Res. 168: 415-427.
Wang S, Li G, Liao Z, Liu T, Ma T. 2022. A novel alkane monooxygenase (alkB) clade revealed by massive genomic survey and its dissemination association with IS elements. PeerJ. 10: e14147.
Wang W, Shao Z. 2012. Diversity of flavin-binding monooxygenase genes (almA) in marine bacteria capable of degradation long-chain alkanes. FEMS Microbiol Ecol. 80: 523-533.
White JC, Triplett T. 2002. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the sediments and fish of the Mill River, New Haven, Connecticut, USA. Bull Environ Contam Toxicol. 68: 104-110.
Whyte LG, Smits TH, Labbe D, Witholt B, Greer CW, Van Beilen JB. 2002. Gene cloning and characterization of multiple alkane hydroxylase systems in Rhodococcus strains Q15 and NRRL B-16531. Appl Environ Microbiol. 68: 5933-5942.
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2023 Silvia R. Peressutti, Pablo A. Zorzoli
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Los autores de los artículos publicados en Marine and Fishery Sciences conservan los derechos de autor de sus artículos, a excepción de las imágenes de terceros y otros materiales añadidos por Marine and Fishery Sciences, que están sujetos a los derechos de autor de sus respectivos propietarios. Por lo tanto, los autores son libres de difundir y volver a publicar sus artículos, sujeto a los requisitos de los propietarios de derechos de autor de terceros y sujeto a que la publicación original sea completamente citada. Los visitantes también pueden descargar y reenviar artículos sujetos a los requisitos de citas. La capacidad de copiar, descargar, reenviar o distribuir cualquier material siempre está sujeta a los avisos de derechos de autor que se muestran. Los avisos de copyright deben mostrarse de manera prominente y no pueden borrarse, eliminarse u ocultarse, total o parcialmente. El autoalmacenamiento en servidores y repositorios de preimpresión está permitido para todas las versiones.
Esta revista ofrece a los autores una política de acceso abierto. Los usuarios pueden leer, descargar, copiar, distribuir, imprimir, buscar o vincular los textos completos de los artículos, o usarlos para cualquier otro propósito legal dentro de la licencia Creative Commons 4.0 (BY-NC-SA), sin solicitar permiso previo del editor o del autor. Esto está de acuerdo con la definición BOAI de acceso abierto.