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Se basa esta investigación en la evaluación ambiental de las condiciones de explotación y uso del recurso hídrico subterráneo en el Barrio Cerro Los Leones, ubicado al Oeste de la ciudad de Tandil, en el centro-SE de la provincia de Buenos Aires. El interés por dicho sector surgió a partir de las falencias en la provisión de agua potable y servicios sanitarios. El objetivo principal consistió en la generación de pautas de gestión sustentable basadas en el análisis y evaluación del sistema subterráneo, la calidad del recurso y sus modos de uso por parte de la población local. Se abordó el estudio desde una perspectiva sistémica de la problemática ambiental. Se caracterizó el subsistema físico-natural de Tandil y en particular del Barrio Cerro Los Leones, principalmente el medio hídrico subterráneo. La hidrodinámica mostró un sentido local acorde al flujo regional, en dirección SW-NE. La caracterización de las aguas indicó que son de baja salinidad y, desde el punto de vista iónico, bicarbonatadas cálcico-magnésicas. Se detectaron concentraciones de nitratos y parámetros microbiológicos que superan los límites recomendados para consumo humano. Se describió el subsistema social, especialmente los actores involucrados en el proceso de gestión así como las condiciones de explotación y uso del agua. Se evidenciaron deficiencias en las perforaciones y en los sistemas de distribución y almacenamiento. Asimismo, los efluentes domiciliarios son dispuestos en pozos absorbentes, ubicados a escasa distancia de las captaciones, lo que facilita la contaminación del recurso. Ambos subsistemas fueron integrados, sentando las bases para elaborar guías de sustentabilidad en la gestión. Se produjeron indicadores útiles para la evaluación y monitoreo de la problemática local, así como para su aplicación en otros sectores con similares características. Se llevaron a cabo tareas de educación ambiental en ámbitos educativos formales y en la comunidad, permitiendo la comprensión de la problemática por parte de los habitantes y el conocimiento de las actitudes y acciones a tomar. Considerando que la ecohidrología busca soluciones o alternativas ante problemáticas ambientales que involucran el agua y la población, fueron establecidas las mencionadas pautas para la gestión sustentable del recurso. Éstas incluyeron estrategias de planificación, evaluación y control sobre los modos de explotación y uso, tareas de capacitación y concientización de la población acerca de la problemática local. Además, medidas preventivas y de mitigación referidas a cuestiones estructurales sobre las perforaciones, los sistemas de distribución y almacenamiento de agua y la disposición y tratamiento adecuado de efluentes domiciliarios.

Este trabajo de Tesis Doctoral tuvo como objetivo principal evaluar integralmente las características hidrogeológicas y la gestión de agua subterránea en ámbitos urbanos y rurales del partido de Tandil, localizado en la provincia de Buenos Aires, Argentina. Dicho objetivo se basa en la ocurrencia, en los últimos años, de manifestaciones y reclamos por parte de distintos actores sociales referidos a la disponibilidad, calidad y manejo del agua, que ponen de manifiesto la existencia de una problemática compleja que requiere un abordaje integrado. La problemática hídrica actual se caracteriza por la ausencia de servicios sanitarios de agua potable y cloacas en diversos barrios periféricos de la ciudad de Tandil y localidades rurales del partido. Los habitantes de esas zonas sin servicios poseen condiciones particulares de explotación y uso del recurso, entre las que se destacan la falta de protección sanitaria de las perforaciones de extracción y la disposición in situ de los efluentes domiciliarios. Esta situación, sumada a la disposición de cargas contaminantes de distinto origen, favorece la degradación de la calidad del agua subterránea. Otro aspecto importante del problema de investigación es la utilización del recurso subterráneo por parte de las actividades agropecuarias desarrolladas en la zona. Entre ellas, se destacan el riego en los cultivos de papa y en la producción lechera en tambos. Considerando que los recursos hídricos son un componente del sistema ambiental, se pretende integrar los aspectos naturales y sociales de la problemática bajo estudio. Para ello se utilizaron métodos y técnicas provenientes de distintas disciplinas científicas. La metodología incluyó en primera instancia el relevamiento y análisis de la información antecedente vinculada a la temática hidrológica local. Se describió y evaluó el área de estudio, tanto en sus aspectos sociales como físico-naturales y, en particular, se caracterizó el sistema hídrico subterráneo. Las características más relevantes incluyen la existencia de un acuífero freático en medio poroso clástico formado por sedimentos pampeanos y postpampeanos, sobrepuesto a un basamento cristalino compuesto esencialmente por migmatitas graníticas. El acuífero freático constituye la única fuente de abastecimiento de agua para consumo humano. Se identificaron las principales cargas contaminantes que pueden afectar al recurso subterráneo. Se destaca como la más relevante la disposición de efluentes domiciliarios en pozos absorbentes en aquellas zonas donde no existe sistema cloacal. Considerando la existencia de manifestaciones sociales vinculadas al acceso al agua, se identificaron los conflictos vinculados al uso del recurso. Se detectaron tres movilizaciones sociales ocurridas en distintos barrios periféricos de la ciudad de Tandil, entre 2008 y 2013, debidas a problemas en la calidad y accesibilidad. Sólo uno de los conflictos alcanzó su resolución en 2010. Además, se identificaron los actores involucrados en el manejo del agua y se realizaron entrevistas a los informantes clave. Seguidamente, se seleccionaron casos de estudio dentro del partido de Tandil, incluyendo dos sectores periurbanos (barrios Cerro Los Leones y Don Bosco) y dos localidades rurales (Gardey y María Ignacia), debido al interés que presentan por su ausencia o cobertura parcial de servicios sanitarios. En dichos sectores se monitoreó la hidrodinámica subterránea y se evaluó la calidad del agua para consumo, mediante la medición del contenido de nitratos y la realización de análisis microbiológicos. Los resultados evidenciaron que, en muchos casos, las concentraciones de nitratos superan lo recomendado por la legislación argentina y la presencia de microorganismos patógenos vuelven el agua no apta para dicho uso. Estos resultados fueron vinculados con los modos de uso y explotación del agua subterránea para uso domiciliario. Se describieron las características constructivas de los pozos de extracción y se detectaron numerosas deficiencias en su diseño y construcción, las que afectan su protección sanitaria. Asimismo, se determinó la presencia de cargas contaminantes en las cercanías de las fuentes de agua, favoreciendo la contaminación tanto superficial como a través del flujo subterráneo. La problemática hídrica en los casos de estudio tiene causas comunes, dadas por la cobertura parcial o ausencia de agua de red, la inexistencia de red cloacal y el escaso conocimiento sobre el funcionamiento del sistema hídrico subterráneo. La conjunción de dichas causas junto a las deficiencias en los sitios de captación y la descarga de los efluentes domiciliarios determina un ciclo local de extracción-transporte-disposición cuyo resultado es la contaminación del sistema. Por otra parte, se evaluó el uso y gestión del agua subterránea en dos actividades agropecuarias: producción lechera en tambos y cultivo de papa bajo riego. En el primer caso, se caracterizó el manejo del agua y efluentes en tambos de Tandil y alrededores. Se detectó que consumen grandes volúmenes y eliminan sus efluentes en cavas, en muchos casos en contacto directo con el nivel freático. Se encontraron evidencias de degradación de la calidad físico-química del recurso subterráneo. En el segundo caso, se caracterizó el uso del agua en la producción de papa bajo riego, encontrándose que los productores locales aplican el riego complementario sin tener en cuenta las necesidades reales del cultivo. A modo de indicador de la apropiación del recurso por parte de la agricultura, se determinó su huella hídrica en el partido de Tandil, que alcanza 324 m3/t. Se utilizó el enfoque sistémico para integrar la información tanto natural como social. En ese sentido, el análisis DAFO identificó las fortalezas y debilidades que afectan la gestión del agua subterránea a escala local. Las principales debilidades y amenazas derivan de la ausencia de capacidad institucional y de gobernabilidad en la gestión, así como la inexistencia de programas de monitoreo del recurso y estrategias de capacitación a la comunidad. Se destaca la necesidad de promover la gestión integrada del agua basada en: su estudio y monitoreo; la generación y difusión del conocimiento sobre el recurso; la participación pública en la toma de decisiones relacionadas a la temática; y la aplicación de regulaciones sobre su uso y manejo. A partir de la evaluación ambiental de la gestión hídrica, se propusieron indicadores de sustentabilidad ambiental útiles para la toma de decisiones y el seguimiento de dicha gestión. Asimismo, como aporte a la difusión científica en el área de estudio, se efectuaron actividades de educación ambiental en ámbitos formales y no formales, con el propósito de brindar información a los habitantes sobre la situación hidrológica local y contribuir a la generación de un cambio de actitudes en pos de la protección y conservación de los recursos hídricos. Finalmente, se propusieron pautas para la gestión sustentable acordes a la realidad local. Estas pautas incluyeron el fortalecimiento de capacidades de gobernanza para la gestión y la creación de un organismo de cuenca encargado de planificar el uso de los recursos hídricos a largo plazo y establecer medidas de acción. Además, se plantea la ejecución de un sistema de monitoreo hidrológico, acompañado por comunicación y educación ambiental dando lugar a la participación de todos los actores involucrados en la gestión. Se propone también la implementación de herramientas de manejo, basados en regulaciones y controles así como en instrumentos económicos. Asimismo, se requiere la aplicación de un conjunto de medidas estructurales, basadas en el diseño y construcción de las perforaciones y sistemas de vertido de efluentes, la adecuación y mantenimiento de los sistemas de distribución y almacenamiento, la desinfección y potabilización del agua, y alternativas para el tratamiento de efluentes.

El estrés oxidativo se ha relacionado con una gran variedad de enfermedades crónicas no transmisibles y muchos de los procesos así como los cambios generados a nivel celular se pueden utilizar como biomarcadores del mismo. Por otro lado, se ha demostrado la presencia en la semilla de amaranto de péptidos bioactivos con capacidad antioxidante principalmente mediante ensayos in vitro. El objetivo de este trabajo fue profundizar el estudio de aislado proteico de amanto como fuente de péptidos antioxidantes mediante estudios ex vivo, in vitro celulares e in vivo. Para la obtención de los péptidos antioxidantes se utilizó un método estático simplificado de simulación de la digestión gastrointestinal sobre el aislado proteico de amaranto que fue comparado con un método internacionalmente consensuado cuyo procedimiento presento algunas diferencias con respecto al método simplificado: presencia de una fase oral además de la gástrica y la intestinal, composición más completa de fluidos simulados, diferentes valores de pH así como de concentración de enzimas y de tiempo de contacto enzima/proteína. Los aislados digeridos por ambos métodos presentaron características similares en cuanto al grado de hidrolisis (TNBS), el contenido de proteína total y soluble (microKjeldahl y lowry), el perfil electroforético (SDS-PAGE y Tricina SDS-PAGE) y las actividades antioxidantes evaluadas por el método de ORAC y HORAC. Los aislados digeridos también se evaluaron mediante cromatografía de exclusión molecular, obteniéndose perfiles similares, y se separaron las fracciones correspondientes según su masa molecular. Las fracciones de los distintos digeridos también presentaron similar comportamiento al evaluar su actividad antioxidante (ORAC y HORAC). De esta forma se pudo reafirmar la utilización del método simplificado en la obtención del aislado digerido y de sus fracciones en los ensayos posteriores. Además, se caracterizaron 10 péptidos sintéticos derivados del aislado digerido a partir de su actividad antioxidante (ORAC y HORAC) y a partir de ensayos in sílico a fin de incorporar información sobre características fisicoquímicas y de interacción con al célula. Se evaluó el efecto antioxidante del aislado digerido, de sus fracciones y de los péptidos sintéticos por distintas metodologías.Todas las muestras presentaron un efecto en la prevención de la oxidación de las LDL (proceso que tiene importancia en el desarrollo de la enfermedad cardiovascular) evaluada mediante: tiempo de inducción y velocidad de propagación de la formación de dienos conjugado (DC) y de compuestos fluorescentes (CF), presencia de sustancias reactivas al TBA (TBARS) y movilidad electroforética de LDL. Las fracciones más activas fueron las correspondientes a masas moleculares entre 0,52-1,4 kDa (F23-F29) y los péptidos sintéticos P3, P7 y P10 (carga negativa e hidfrofílico, carga positiva e hidrofóbico y carga positiva e hidrofílico respectivamente). Se encontró una falta de correlación entre los valores de actividad antioxidante por los métodos in vitro en solución de estos tres péptidos (ORAC y HORAC) con los resultados obtenidos en la prevención de la oxidación de las LDL probablemente debida a que la molécula de LDL es más compleja y está en dispersión por lo que pueden entrar en juego otros factores como concentración, interacciones y cambios conformacionales. Se determinó la actividad antioxidante intracelular mediante cultivos celulares de Caco-2 TC7 que fueron incubados en primer lugar con las muestras y luego sometidos a inducción de la oxidación con H2O2 o AAPH. Posteriormente se evaluó el efecto de las muestras sobre la inhibición de la formación de ROS intracelulares (mediante el uso de la sonda diacetato de 2´7´-diclorodihidrofluoresceína) y sobre la actividad de las enzimas antioxidantes: superóxido dismutasa (SOD), glutatión peroxidasa (GPx) y sobre el contenido de glutatión reducido (GSH), antioxidante endógeno celular no enzimático. También se evaluó el efecto sobre la oxidación de lípidos celulares mediante el ensayo de TBA y sobre el daño a nivel mitocondrial y de membrana plásmatica por doble marcación con ioduro de propidio y rodamina 123 y citometría de flujo. Todas las muestras, evaluadas, con excepción de P8 y P9 presentaron una disminución parcial o al estado basal de oxidación celular del contenido de ROS mientras que se encontraron varios comportamientos en cuanto a las actividades enzimáticas y el contenido de GSH (aumento, disminución o sin efecto). Se encontró menor efecto en el contenido de TBARS y ningún efecto en la prevención del daño mitocondrial y de membrana plásmatica. Al evaluar los controles de oxidación máxima por inducción y de oxidación basal para todos los ensayos, en líneas generales no se encontró un estado de oxidación importante que pueda haber sido dañino. P8 presentó valores altos de inhibición de ROS por métodos in vitro acelulares (ORAC y HORAC) mientras que no presentó efecto en la inhibición de ROS intracelular. Paralelamente, ocurrió lo contrario para P6 y P10. Esta falta de correlación entre ensayos acelulares y celulares puede deberse a que los péptidos en cuestión sufren modificaciones en presencia de las células que cambian la actividad o que ejercen su acción por mecanismos distintos a la neutralización directa de las ROS. Por otro lado se evaluó la absorción de las muestras al ser puestas en contacto con monocapas de células Caco-2 TC7 en insertos de policarbonato que simulan la pared intestinal y las posibles modificaciones que pueden ocurrir durante el proceso debido a las peptidasas del borde en cepillo. Se encontró en algunos casos modificaciones diversas y pasaje a través de la monocapa de productos así como absorción de componentes originales (sin modificar). Varias muestras presentaron algún grado de resistencia a la modificación por peptidasas y dado que varias presentaron buenos valores de inhibición de ROS podrían ejercer su efecto en las celulares intestinales previniendo patologías asociadas a esta. P3 y F28 que habían presentado efectos en la prevención de la oxidación de las LDL resistieron (parcial o totalmente) la degradación por peptidasas por lo que podrían atravesar la pared intestinal y ejercer su efecto sobre estas partículas. Por último se evaluó el efecto de la incorporación de aislado proteico de amaranto en las dietas de ratas wistar. Se utilizó como controles una dieta básica recomendada para el mantenimiento de estos animales (C), una dieta con el agregado de colesterol y grasa porcina (COL+G), con el objetivo de inducir el estrés oxidativo en los animales y una dieta con el agregado de colesterol, grasa y vitamina E como antioxidante conocido (COL+E+G). La administración del amaranto se hizo junto al agregado de colesterol y grasa, en forma crónica y aguda; en la primera dieta se administró el aislado en menor concentración durante más tiempo, COL+G+A1 (reemplazo del 25 % de caseína, durante 4 semanas) y en el segundo caso se realizó en mayor concentración durante menos tiempo COL+G+A2 (3 semanas de COL+G y 1 semana de la dieta con reemplazo del 50 % de caseína). Después del sacrificio se recolectó el plasma, el colon y el hígado y se evaluaron diferentes parámetros del estrés oxidativo. Al evaluar los resultados obtenidos para los controles no se logró evidenciar un estado de estrés oxidativo en los parámetros evaluados lo cual podría deberse al tipo de grasa utilizada o al tiempo de administración de las dietas. A pesar de esto se pudieron encontrar algunos efectos como resultado de la incorporación de aislado de amaranto en las dietas siendo la administración aguda la que presentó mayor efecto: para la administración crónica se encontró un mayor aumento de la capacidad reductora del plasma y menor contenido de GSH en hígado, mientras que para la dieta aguda, se encontró además de estos mismos efectos, menor contenido de GSH en colon y menor actividad de GPx en hígado. Estos resultados demostraron que durante la digestión del aislado se liberaron productos que lograron absorberse y lograr los efectos mencionados. A partir de los resultados obtenidos en este trabajo se reafirmó que el aislado proteico de amaranto es fuente de péptidos bioactivos antioxidantes y que puede ejercer su efecto biológico a distintos niveles y a partir de diferentes mecanismos. Se plantea como objetivo poder desarrollar una formulación que contenga al aislado de amaranto como ingrediente y evaluar efectos de la matriz y procesamientos sobre la biodisponibilidad y bioactividad de los péptidos así como el posible desarrollo de matrices o vehículos conteniendo alguno/s de los péptidos para lograr una acción en un sitio específico.

El objetivo central de este trabajo de tesis fue realizar una evaluación integral de los antibióticos oxitetraciclina, tilosina, tilmicosina y lincomicina para el control de la loque americana. Se puso a punto una técnica para evaluar la sensibilidad in vitro de los cuatro antibióticos contra cepas de Paenibacillus larvae adaptando técnicas propuestas por la NCCLS pero empleando MYPGP como medio basal. Este medio resultó altamente efectivo para determinar la sensibilidad/resistencia de P. larvae frente a los antibióticos probados porque permitió el crecimiento óptimo de esta especie y los controles de calidad se ajustaron a los parámetros propuestos. Se propusieron las siguientes cargas de discos: Tetraciclina: 5 µg; Tilosina: 15 µg; Tilmicosina: 15 µg; Lincomicina: 15 µg y, a partir de las mismas se elaboró un standard para interpretación de los discos: Tetraciclina: sensible > 19 mm de diámetro de halo de inhibición; Intermedio 15-18 mm y resistente ≤ 14 mm; Tilosina: sensible 1 > mm; Intermedio 11-13 mm y resistente ≤ 10mm; Tilmicosina: sensible 14 > mm; Intermedio 11-13 mm y resistente ≤ 10 mm; Lincomicina: sensible 21 > mm; Intermedio 15-20 mm y resistente ≤ 14 mm. Se determinaron los puntos de corte para la especie en estudio con respecto a los valores de Concentración Inhibitoria Mínima (CIM), y se propone el empleo de los siguientes puntos de corte epidemiológicos: Tetraciclina: sensible ≤ 4 µg/ml y resistente > 16 µg/ml; Tilosina: sensible ≤ 2 µg/ml y resistente > 8 µg/ml; Tilmicosina: sensible ≤ 2 µg/ml y resistente > 8 µg/ml; Lincomicina: sensible ≤ 4 µg/ml y resistente > 16 µg/ml. Teniendo en cuenta que ya existen casos de resistencia hacia la oxitetraciclina, el uso de estos puntos de corte epidemiológicos permitirá denotar rápidamente pequeños cambios en la población salvaje de Paenibacillus larvae. Ninguno de los ATB evaluados resultó tóxico para abejas adultas; tanto tilosina, como tilmicosina y lincomicina resultaron virtualmente atóxicos. En el caso de oxitetraciclina los valores de LD50 obtenidos resultaron próximos al límite de compuestos tóxicos, de modo que un mínimo error en la dosificación a campo puede resultar en toxicidad para abejas adultas. Se puso a punto una técnica para determinar la toxicidad larval de los ATB la cual resultó satisfactoria y permitió determinar claramente diferencias estadísticamente significativas. Sólo el tratamiento oxitetraciclina presentó una mortandad larval superior a la normal, lo cual demuestra que resulta tóxico. Tilmicosina, tilosina y lincomicina por el contrario no resultaron tóxicos para las larvas, aunque de los tres, la tilmicosina presentó un mayor porcentaje de toxicidad dentro de los parámetros normales y la lincomicina tuvo los niveles de mortandad más bajos. Finalmente se pudo concluir que todos los antibióticos ensayados en esta tesis resultaron efectivos para el control de la enfermedad a campo a las dosis y en las formas de aplicación probadas. Los resultados de todos los ensayos con tilmicosina para el control de P. larvae, tanto in vitro como a campo y de toxicidad para abejas y larvas, constituyen el primer registro a nivel mundial. En tanto que los resultados de todos los ensayos con lincomicina para el control de P. larvae, tanto in vitro como a campo y de toxicidad para abejas y larvas, son inéditos para la Argentina.

Durante las últimas tres décadas se han utilizado numerosas estrategias orientadas a la evaluación, manejo y remediación de los sedimentos contaminados. La calidad de los mismos es un problema relevante y complejo cuando se deben introducir estrategias de protección de los sistemas acuáticos, o proyectar obras de dragado y disposición del refulado para mantener canales de navegación. Estas evaluaciones son complejas debido a la variabilidad que presentan los sedimentos en cuanto a sus características físicas, químicas, geoquímicas y biológicas. El presente trabajo de tesis presenta los resultados obtenidos a partir de la evaluación de la calidad de sedimentos utilizando una estrategia integrada, química-ecotoxicológica, estudiando efectos letales y subletales sobre un anfípodo representativo de las comunidades zoobentónicas en América del Sur, Hyalella curvispina por medio de bioensayos de toxicidad en condiciones controladas de laboratorio. Se describen los experimentos realizados para obtener información sobre las tasas de crecimiento y reproducción de H. curvispina en laboratorio. La especie se adaptó fácilmente a las condiciones de cultivo y se determinaron las tasas de crecimiento y reproducción de dicha especie, que se utilizan como variables de respuestas subletales para la evaluación de efectos en bioensayos de toxicidad. A su vez, se describen de forma detallada las condiciones para mantener cultivos en laboratorio de manera continua mediante una técnica que permite disponer de individuos para su utilización como organismo prueba. Se estudió la variabilidad en las respuestas biológicas de H. curvispina por exposición a tóxicos puros, adoptando una metodología estandarizada para H. azteca en bioensayos de toxicidad agudos en matriz acuosa. Los juveniles de H. curvispina resultaron sensibles a los metales pesados Cu, Cr, Hg y Zn, y al herbicida Glifosato, con una sensibilidad comparable a la de otras especies de invertebrados utilizados como organismos prueba. Para garantizar la reproducibilidad de la metodología utilizada, se efectuó un ejercicio interlaboratorios entre dos grupos participantes, realizando ensayos de toxicidad con seis muestras ciegas de tóxicos de referencia. La variabilidad encontrada inter-laboratorio se consideró aceptable y los resultados obtenidos son de importancia como base para el estudio de la sensibilidad de la especie. Se seleccionó al mercurio para el estudio de su toxicidad y biodisponibilidad en sedimentos formulados artificialmente y naturales adicionados con dicho metal, sobre H. curvispina en relación al contenido de materia orgánica y los niveles guías disponibles para dicho elemento. Los LOECs (menor concentración donde se observa efecto) calculados para el mercurio en este estudio fueron mayores a los niveles guía disponibles, tanto para la supervivencia como para el crecimiento como puntos finales en exposición crónica al sedimento adicionado. Por otro lado, los efectos tóxicos del mercurio sobre la supervivencia de H. curvispina en bioensayos con sedimentos adicionados con dicho elemento, en ausencia de materia orgánica en la matriz, son muy superiores a los registrados en presencia de materia orgánica. Estos resultados mostraron que la materia orgánica en el sedimento es un factor determinante sobre el efecto tóxico del mercurio. Se realizó una primera evaluación de la toxicidad de sedimentos en sitios correspondientes a ríos y arroyos afluentes del Río de la Plata con diferentes grados de deterioro ambiental utilizando bioensayos de toxicidad en laboratorio con sedimento completo con H. curvispina como organismo prueba, además de la caracterización fisicoquímica de las muestras evaluadas. Los resultados de las evaluaciones indicaron severos efectos letales asociados a la contaminación química en las muestras obtenidas en el Riachuelo, el Canal Oeste, el Aº Larena (Parque Industrial Pilar) y en algunos sectores del río Luján. A su vez, la herramienta bioanalítica utilizada también permitió detectar niveles de contaminación intermedia en algunos sitios como la desembocadura del Río Luján y el Arroyo del Gato. Los resultados del análisis exploratorio de los datos utilizando metodologías estadísticas de análisis multivariado indican que existen correlaciones entre los contaminantes, principalmente los metales Cu, Cr y Zn y la toxicidad que se evidenció en la especie prueba en las exposiciones de 10 días a las muestras de sedimento evaluadas. Los datos de la caracterización química de las muestras de sedimentos, junto a la evaluación simultánea de efectos biológicos en los ambientes estudiados, fueron utilizados para desarrollar un Índice original ecotoxicológico de categorización de peligrosidad (IEPS). Su aplicación a las muestras ambientales estudiadas mostró muy buena correspondencia entre la contaminación química detectada y los efectos registrados en los bioensayos de toxicidad. Dicho índice permitió categorizar sitios de alta peligrosidad en arroyos, ríos y canales, que atraviesan sectores urbanos o industriales, advirtiendo sobre la urgente necesidad de introducir estrategias para su remediación y control. La prueba de toxicidad con H. curvispina es propuesta como una herramienta estratégica para la generación de información ecotoxicológica de base para el diseño de criterios y modelos de protección, en forma complementaria a los análisis químicos de las muestras.

La búsqueda de una fitoterapia preventiva de la disfunción cardíaca consecuente a un episodio de isquemia y reperfusión es un objetivo de gran interés mundial. En base a estudios previos, se hipotetizó que las plantas que poseen isoflavonas con actividad fitoestrogénica serían potenciales cardioprotectores. Una planta muy interesante de la región sudamericana es la maca, Lepidium meyenii Walp., la cual ha sido cultivada por más de 4000 años en Perú, y que sigue siendo utilizada por los pobladores como alimento y por el resto del mundo como energizante y con ciertas propiedades medicinales. Esta Tesis demostró por primera vez un efecto cardioprotector de la administración oral diaria de la harina de maca (Lepidium meyenii) a ratas, evaluado en un modelo de isquemia/reperfusión (I/R) con atontamiento cardíaco severo. Se evaluó el comportamiento mecánico-energético de corazones de rata aislados, con medición de la máxima presión intraventricular desarrollada (P) y el flujo de calor total (Ht) antes y durante la I/R. El efecto de la administración oral diaria de 1 g/kg maca durante 1 semana consistió en la mejora de la recuperación contráctil y de la economía muscular (P/Ht) durante la reperfusión en ratas jóvenes machos y hembras. El efecto cardioprotector se perdió en ratas hembras seniles. Luego, mediante inhibidores selectivos, se demostró que en la cardioprotección de maca participan varios mecanismos sinérgicos que se complementan, como la activación de la NOS, de los canales mKATP y del mNCX. Éstos reducen la sobrecarga de Ca2+ mitocondrial que induce la apertura del mPTP y la disfunción. La pérdida del mecanismo cardioprotector con el envejecimiento sugiere que sería sensible a factores de la senilidad como la aumentada producción de ROS mitocondrial y/o el reducido metabolismo intestinal. Un mecanismo de principios activos antioxidantes se ajusta a ese comportamiento. La cardioprotección de la harina de raíz de maca en ratas jóvenes puede atribuirse parcialmente a la presencia de las isoflavonas genisteína y daidzeína, las cuales habían demostrado previamente un efecto cardioprotector en este modelo de I/R. La falta de cardioprotección en ratas seniles podría deberse a que el envejecimiento reduce la absorción de nutrientes y el metabolismo durante la administración oral subaguda de la maca. Este estudio da una base científica preclínica para una futura evaluación clínica del uso de este alimento nutracéutico en la prevención del riesgo isquémico cardíaco.

Esta tesis presenta los resultados del estudio de Contaminantes Orgánicos Persistentes (HAPs: Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos; PCBs: Bifenilos Policlorados y POCLs: Pesticidas Organoclorados incluyendo Endos: Endosulfanos; DDTs: diclorodifeniltricloroetano y sus metabolitos DDE y DDD; α- β- y γ-HCHs: hexaclorociclohexanos; y CLDs: heptacloro y su epóxido, trans- y cis- clordanos y nonaclors) en el aire de 23 localidades del sur de la cuenca del Plata (Litoral: Entre Rios y Santa Fe; y Buenos Aires: CABA y provincia de B. A.) capturados con muestreadores pasivos de espuma de poliuretano (MPAs) durante dos años y medio de muestreo (n=125). Se realizaron ejercicios de validación, calibración y determinación de la cinética de muestreo de los MPA desarrollados en esta tesis, en comparación con equipos provistos por otros grupos de investigación (Ministerio de Medio Ambiente de Canadá y Universidad de Masaryk, República Checa). Se evaluaron las concentraciones de COPs en aire de la región y se compararon con resultados de otras regiones del mundo reportados para igual metodología de muestreo; se estudiaron las variaciones espaciales en relación a las actividades predominantes en cada localidad y las variaciones temporales con respecto a variables ambientales. Finalmente se caracterizó la composición de cada grupo de COPs para inferir fuentes y grado de envejecimiento de las señales registradas. Los resultados obtenidos permitieron confirmar la eficiencia de esta técnica de muestreo para integrar la señal del aire a través del tiempo y su alta sensibilidad para distinguir sitios de alta concentración o focos de emisión. El estudio permitió distinguir los COPs según fuentes/procesos predominantes: HAPs y PCBs relaccionados con aportes urbano-undustriales, correlacionados entre sí y con la población, y Endosulfanos con variación inversa a HAPs y PCBs proveniente de aplicaciones agrícolas principalmente en meses cálidos cuando se detectan valores extremos inéditos en la litertura. Asimismo, se detectaron aportes actuales de plaguicidas obsoletos (DDT). A continuación se detallan los principales resultados. El procedimiento analítico incluyó el acondicionamiento de los discos de espuma de poliuretano (PUFs, densidad: 0,03 g cm -3 ) mediante lavado con agua destilada y extracción en Soxhlet con éter de petróleo y acetona y la adición de los compuestos de depuración (PCBs 30, 119 y 207) previo al muestreo. Luego de un despliegue de 134 días promedio,los discos fueron extraídos en Soxhlet con éter de petróleo purificándose los extractos por cromatografía en gel de sílice. La cuantificación de los COPs se realizó por cromatografía gaseosa con detectores de ionización de llama y captura electrónica. Confirmación de los picos más relevantes se realizó con detector selectivo de masas. El cálculo de concentraciones de COPs en aire (pg m-3) se efectuó en función de las tasas de muestreo calculadas en base a la recuperación de los compuestos de depuración, las cuales revelaron una fuerte variabilidad (1-18 m3 dia-1) según las condiciones ambientales locales La performance de muestreo del MPA desarrollado en esta tesis, sus tasas de muestreo y la cinética de saturación de los PUFs se evaluaron mediante diversos ejercicios de validación previos al despliegue en el área de estudio: muestreo en simultáneo de los tres MPAs (Canadiense, Checo y LAQAB) para comparar la captura de COPs; calibración en paralelo con muestreador de alto volumen (tasa de muestreo conocida); y colocación de 6 MPAs que se retiraron individualmente a distintos intervalos de tiempo (32, 62, 92, 126, 155 y 196 días) para establecer la cinética de saturación. Los resultados obtenidos de estos ejercicios, permitieron determinar que el MPA es comparable con otros equipos de diseños similares, en cuanto a masas capturadas y tasas de muestreo y que los COPs de KOA < 8,5 y todos los HAPs analizados alcanzan el equilibrio en los primeros meses de muestreo (126 días) por lo que deben ser corregidas sus concentraciones por el volumen de muestreo efectivo de cada compuesto. Con el objeto de evaluar las variaciones temporales de COPs se realizó una caracterización climática de la zona sur de la cuenca del Plata para el período completo de muestreo por medio de datos meteorológicos provistos por diversas fuentes estatales y privadas. La temperatura media mensual en la región presenta variaciones estacionales, con bajas diferencias entre sitios (≤5,5 ºC) y gradiente decreciente de temperatura en sentido N-S. La velocidad media mensual del viento fue muy variable (0,8-24,7 m h-1 ), con valores mínimos durante el otoño y máximos en invierno-primavera, y un gradiente espacial inverso al de la temperatura (creciente en sentido N-S). La dirección del viento predominante fue del sector ESE y SSE en el Litoral y del NE y ENE en Buenos Aires. Por último, las precipitaciones medias mensuales (6-418 mm) presentaron mayor variabilidad geográfica durante el primer año y medio de muestreo, siendo en el Litoral más intensas, mientras que en el tiempo restante de muestreo fueron similares en ambas regiones. Se evaluaron las concentraciones medias de COPs en aire del área de estudio presentando un gradiente decreciente en el orden HAPs > Endosulfanos >> PCBs > HCHs≈ CLDs > DDTs lo que refleja la predominancia de compuestos con intensas emisiones actuales respecto de los restringidos/prohibidos en Argentina desde hace más de 15 años (HAPs y Endos vs. PCBs y POCLs obsoletos). En relación a otras regiones del mundo, las concentraciones de COPs registradas en esta Tesis (incluyendo los valores extremos), se situaron en niveles medio-altos para todos los grupos de compuestos, a excepción de los Endosulfanos cuyos valores fueron muy elevados, con un valor extremo (50.567 pg m-3 ) inédito en la bibliografía, reflejando la importancia de la actividad agrícola, principalmente relacionada al cultivo de la soja. Los patrones de distribución geográfica de concentraciones de COPs en aire de la cuenca del Plata reflejaron diferentes fuentes de emisión que se relacionan con la población, tipo y grado de actividad antrópica prevaleciente en cada localidad. En función de la importancia de los núcleos urbanos y la actividad productiva predominante se observaron dos patrones de distribución espacial contrastantes: los compuestos de fuentes industriales o no intencionales como PCBs y HAPs presentan una correlación positiva significativa entre sí y con el número de habitantes (gradiente rural – urbano/industrial), mientras que los POCLs de aplicación más reciente (Enodsulfanos) muestran un gradiente inverso y relación negativa con los demás COPs, con concetraciones máximas en las zonas agrícolas. Los POCLs obsoletos, por su parte, presentaron una distribución geográfica variable; los DDTs son ubicuos con concentraciones relativamente homogéneas en toda el área de estudio; los HCHs se detectaron de manera esporádica (56% de los sitios) con concentraciones más elevadas en Buenos Aires y los CLDs presentaron concentraciones generalmente bajas, incrementándose en sitios urbanos. Se estudiaron las variaciones temporales en cada localidad y región, observándose que en el Litoral las concentraciones máximas de la mayoría de COPs (HAPs, PCBs, DDTs y CLDs) se registraron en los períodos frío y templado de 2011, mientras que en Buenos Aires, sólo HAPs y PCBs presentaron una variación similar con un gradiente decreciente de concentración en el tiempo en CABA y hacia el Sur. Las relaciones entre las concentraciones de COPs y las variables ambientales mostraron patrones fluctuantes. Para los HAPs, la temperatura presentó una correlación positiva significativa en algunos sitios bonaerenses y en sitios de veraneo reflejando la mayor actividad antrópica en los períodos cálidos en estas localidades. Las precipitaciones y la velocidad del viento insinuaron en general una tendencia negativa con las concentraciones de estos compuestos. En cuanto a los PCBs, se observó una relación positiva con la temperatura especialmente en los sitios con niveles más elevados, indicando la revolatilización desde equipos y superficies contaminados. Los demás parámetros ambientales no mostraron tendencias claras con las concentraciones de COPs, especialmente para los POCL obsoletos. Las concentraciones de Endosulfanos fueron más elevadas durante los períodos cálidos en todas las localidades, en coincidencia con la estacionalidad de su aplicación en los cultivos en los meses de noviembre-abril; asimismo se registró una tendencia decreciente de las mismas a lo largo de todo el estudio, posiblemente debido a cambios incipientes en la regulación de este pesticida. Por último, se analizaron las composiciones de COPs en cada localidad a fin de determinar los diferentes aportes o fuentes de emisión e inferir la degradación/antigüedad de la señales. La composición general de HAPs presentó un patrón muy conservativo con predominancia de compuestos de 3 anillos, especialmente Fenantreno y sus especies metiladas que junto con los Naftalenos reflejan el aporte petrogénico, mientras que la abundancia de Fluoranteno y Pireno indican aportes pirogénicos. La comparación de índices diagnósticos con fuentes específicas (crudo, coque, combustión de madera, gas natural y carbón y escapes de motores nafteros y diésel) indicaron el predominio de fuentes pirogénicas (combustión de biomasa vegetal y carbón) en la mayoría de las localidades rurales y sitios de veraneo, mientras que el resto de las localidades presentaron aportes mixtos pirogénicos-petrogénicos. La composición de PCBs mostró predominancia de congéneres con 3-6 cloros, comparable a las mezclas comerciales de mediano grado de cloración (Aroclor 1248 y 1254), con diferentes patrones según la concentración absoluta de estos compuestos. En los sitios más contaminados, se observó una mayor proporción de congéneres más livianos (≤4-Cl), mientras que en las estaciones con niveles más bajos predominaron los pentaclorobifenilos. Esto es reflejado por el índice PCB31-28/PCB101 (3/5 cloros) que aumenta progresivamente con las concentraciones totales de PCBs reflejando la variación de señales más envejecidas a más frescas. La única excepción es la estación Zárate a (barco; fuente puntual con valores extremos de PCBs) con composición similar a la de los sitios de baja concentración sugiriendo aportes distintos, posiblemente pinturas contaminadas. El perfil de composición de Endosulfanos fue muy conservativo, con importante predominancia de los productos originales (Endo I y EndoII) por sobre el producto de degradación (EndoS), relación EndoS/(EndoI+EndoII) muy baja y relación I/II, similares a la mezcla técnica, reflejando aportes recientes. La composición de POCLs obsoletos reveló diferente grado de degradación; por un lado la señal de DDTs, con predominancia del compuesto original sobre los productos de degradación, especialmente en el Litoral y en los sitios de mayor concentración absoluta indicó aportes frescos, mientras que la señal de HCHs, semejante a la mezcla técnica con predominio del isómero α- por sobre los isómeros γ- y β-HCHs y relación α/γ HCH elevada aumentando con la concentración absoluta, indicó aportes históricos. Por último, los Clordanos con composicion heterogénea en los diferentes sitios, presentaron predominancia del producto de degradacion, epóxido de heptaclor en sitios de baja y mediana concentración, mientras que en sitios con concentraciones más elevadas se encontraron proporciones mas equilibradas de Heptaclor y su epóxido.

El experimento se realizó en tres etapas. La etapa 0 (caudal 4.2 L/hr, TRH 24 hs, sin metanol); etapa 1 (caudal 6.6 L/hr, TRH 15 hs con metanol) y etapa 2 (caudal 10.8 L/hr, TRH 9 hs con metanol). Las eficiencias de remoción de nitratos fueron del 6%, 91% y 92% en cada etapa. La fuente de carbono suplementaria fue un factor decisivo para incrementar la capacidad de desnitrificación del sistema. Entre la etapa 1 y la 2 se incrementó un 64% el caudal y por ende, la tasa de carga de nitratos. En cada una se verificó una remoción de 85,7 y 140,6 gNO³/m³.día o 14,8 y 24,3 gNO³/m².día respectivamente. No se determinó la tasa máxima de eliminación pero se estima muy por encima de lo reportado. Se concluye que esta tecnología puede ser una herramienta práctica y económica para mejorar la calidad del agua contaminada con nitratos.