Efectos del fulereno C60 y cobre mediados por luz UV-VIS en Daphnia magna en condiciones de laboratorio

Abstract

En los últimos años ha surgido una nueva tecnología en el rango nanométrico denominado hoy en día Nanotecnología. Desde su descubrimiento, la producción y uso de nanomateriales se ha visto incrementado rápidamente. Uno de ellos es el Fulereno (C60), el cual es utilizado en diferentes campos de la ciencia y la tecnología como la medicina, cosmética, electricidad, entre otros. Esta nueva industria genera desechos de producción que tienen como destino final los ambientes acuáticos, del mismo modo los residuos del uso de productos que contienen nanomateriales como los son algunos detergentes, bloqueadores solares, desodorantes. Como es sabido los ambientes acuáticos son dinámicos y conformados por múltiples componentes. Sin embargo, no se han realizado suficientes evaluaciones de los posibles efectos de la exposición de dicho compuesto en el ambiente y por ende, en los organismos, más aún, la interacción del mismo con otros contaminantes de origen natural o artificial.

El presente estudio fue realizado con el fin de evaluar la influencia de un nanocompuesto denominado Fulereno (C60) sobre un organismo acuático denominado Daphnia magna, mediado por dos factores adicionales: un metal (Cobre) y la luz ultravioleta en condiciones de laboratorio. Para ello, se obtuvieron “dafnias” que posteriormente fueron reproducidas considerando 16h luz/ 8h oscuridad y una alimentación en base a Nutrafiin basic (3g) suplementado con levadura (0.05g).

Luego del cultivo, se sometió a los organismos juveniles de Daphnia magna, a diferentes tratamientos durante 48 hrs., luego de los cuales se evaluó lo siguiente: 1) DL50 y la EC50 en diferentes concentraciones de Fulereno (C60) y Cobre; 2) El grado de estrés oxidativo generado por una gradiente de concentraciones de Fulereno (C60) y Cobre; 3) Evaluar su comportamiento considerando la frecuencia de saltos por minuto ante la exposición a diferentes concentraciones y bajo la influencia de luz UV (pre y post); y, 4) Evaluar la producción de melaninas como respuesta a la exposición de Fulereno C60 y Cobre a diferentes concentraciones y bajo la influencia de luz UV (pre y post). Esto permitió estimar el riesgo ambiental del fulereno aunado a contaminantes clásicos como un metal (Cobre) y la luz UV, a fin de proponer posibles mecanismos de acción.

Los resultados muestran que no hay diferencias estadísticamente significativas en cuanto a capacidad antioxidante entre un pre y post tratamiento con luz UV-Vis, sin embargo sí existen diferencias a nivel comportamental (frecuencia de saltos) y entre la cantidad de melaninas generadas entre ambos tratamientos considerando la mezcla de Fulereno C60 y Cobre, y la pre y post exposición a radiación UV.

In recent years there has emerged a new technology in the nanometer range today called Nanotechnology. Since its discovery, production and use of nanomaterials has been increased rapidly. One is the Fullerene (C60), which is used in different fields of science and technology such as medicine, cosmetics, electricity, among others. This new industry generates waste production are destined for aquatic environments, just as the use of waste products containing nanomaterials as are some detergents, sunscreens, deodorants. As is well known aquatic environments are dynamic and shaped by multiple components. However, there have been sufficient assessments of the potential effects of exposure to this compound in the environment and therefore, in organisms, even more, its interaction with other pollutants of natural or artificial origin.

This study was conducted in order to evaluate the influence of a nanocomposite called Fullerene (C60) on a water body called Daphnia magna, mediated by two other factors: a metal (copper) and the ultraviolet light in the laboratory. To do this, “daphnia” which were subsequently reproduced considering 16h light / 8h dark and feeding based on basic Nutrafiin (3g) supplemented with yeast (0.05g) was obtained.

After the culture was subjected to youth organizations Daphnia magna, to different treatments for 48 h, after which the following were evaluated: 1) LD50 and EC50 in different concentrations of Fullerene (C60) and Copper; 2) The degree of oxidative stress generated by a concentration gradient of fullerene (C60) and Copper; 3) Assess their behavior considering the frequency of jumps per minute when exposed to different concentrations and under the influence of UV light (pre and post); and 4) Evaluate the production of melanin in response to exposure of fullerene C60 and copper at different concentrations and under the influence of UV light (pre and post). This allowed us to estimate the environmental risk of fullerene contaminants coupled with classics like a metal (copper) and UV light in order to propose possible mechanisms of action.

The results show no statistically significant differences in antioxidant capacity between before and after treatment with UV -Vis light, however there are differences at the behavioral level (frequency hopping) and between the amount of melanin generated between both treatments considering fullerene C60 mixture and Copper, and pre and post exposure to UV radiation.

Keywords: Fullerene (C60), Copper, antioxidant capacity, frequency jumps, Melanin.