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    Acción del 2,2-Dimetox¡propano sobre algunos nitratos de' metales de transición
    (Murcia : Universidad, Servicio de Publicaciones, 1979) Gómez Castaño, María Elisa; Iranzo Rubio, Vicente; López López, Gregorio; Gálvez Flores, José; Departamentos y Servicios::Departamentos de la UMU::Química Inorgánica
    En la reacción del 2,2-dimetoxipropano con los nitratos de níquel (II) y cinc hexahidratados se forman los correspondientes nitratos hexametanólicos; en el caso del nitrato de hierro (III) se obtiene nitrato dimetóxido de hierro (III). Se estudian los productos obtenidos por espectrofotometría de absorción en el infrarrojo y por análisis térmico.
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    Accumulation and tolerance of cadmium in a nonmetallicolous ecotype of Silene vulgaris Garcke (Moench)
    (Murcia: Servicio de Publicaciones de la Universidad de Murcia, 2014) Miras Moreno, Begoña; Almagro, Lorena; Pedreño García, María Ángeles; Ferrer, María Angeles; Biología Vegetal
    En este estudio, se analizó el efecto de diferentes concentraciones de Cd2+ sobre un ecotipo de Silene vulgaris Garcke (Moench). La concentración de 60 μM de Cd2+ provocó una ligera inhibición del crecimiento de las plantas mientras que la concentración más alta (120 μM) redujo drásticamente la biomasa y la elongación de la raíz y los brotes. Además, se detectaron altos niveles de Cd2+ en las plantas, un coeficiente de bioacumulación elevado en las raices y un bajo factor de translocación indicando que el ecotipo de S. vulgaris empleado en este estudio presenta una alta capacidad de acumulación de Cd2+ en las raíces y sería un buen candidato para la fitoestabilización, lo que contribuiría a reducir los niveles de Cd2+ en el suelo. Además, los resultados obtenidos indican que se debe tener precaución con el origen de esta planta, ya que podría representar una fuente adicional de Cd2+ en la dieta humana.
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    Bioconcentration efficiency of Lemna minor L. and Lemna gibba L. for trace metals in three southeastern Bulgarian water reservoirs
    (Universidad de Murcia, 2019) Velichkova, Katya Naneva
    Eficiencia de bioconcentration de Lemna minor L. and Lemna gibba L. para metales traza en tres embalses del sureste de Bulgaria La lenteja de agua se utiliza en el tratamiento de aguas residuales para eliminar sustancias nocivas, minerales y contaminación orgá- nica. El propósito del presente estudio fue investigar la eficiencia de bioconcentración de metales pesados en Lemna minor y Lemna gibba provenientes de tres embalses del sureste de Bulgaria: el canal de la ciudad de Elhovo, el canal del lago Vaja y el canal del lago Mandra. Se analizaron los contenidos de proteína cruda, lípidos y ceniza en las especies estudiadas de Lemna. Los metales pesados en agua y plantas acuáticas se determinaron con un espectrómetro de absorción atómica (AAS) "A Analyst 800" - Perkin Elmer. Las concentraciones de metales en L. minor y L. gibba mostraron una tendencia descendente: Mn>Fe>Zn>Cu>Ni> Cr>Pb>Cd en las tres masas de agua.
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    Cadmium affects the regeneration of the leafy vegetable Talinum portulacifolium stem cuttings in nutrient solution
    (Universidad de Murcia. Servicio de publicaciones, 2020) Muthukumar, Thangavelu; Dinesh-Babu, Selvam
    Investigamos el efecto de varias concentraciones (0,0-5,0 ppm) de cadmio (Cd) en la capacidad de regeneración; las características morfológicas y la acumulación de Cd en los esquejes de tallo de la verdura de hoja Talinum portulacifolium cultivada en cultivo hidropónico. El Cd retrasó la brotación de los esquejes en un 7%, la callosidad en un 8% y el enraizamiento en un 38%. Las diferentes concentraciones de Cd afectaron significativamente a los pesos fresco y seco de las partes de la planta, excepto las raíces. La acumulación de Cd fue mayor en los tallos que en las hojas (2,22 vs 0,57 ppm). El índice de tolerancia calculado osciló entre el 59% y el 88%. Basándose en las observaciones, se concluyó que el Cd interfiere con la regeneración de los esquejes de tallo de T. portulacifolium e implica preocupación sobre el consumo y el uso terapéutico de esta hortaliza de hoja que crece en suelos contaminados.
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    Chronotoxicity of contaminants (etanol and hezvy metales) in a freshwater teleost Dario rerio (Hamilton, 1882) and marine amphipods Gammarus aequicauda (Martynov, 1931) and Gammarus chevreuxi (Sexton, 1913) = Cronotixicidad de contaminantes (etanol y metales pesados) en el teleósteo de agua dulce Dario rerio (Hamilton, 1822) y los antípodos marinos, Gammarus aequicauda (Martynov, 1931) y Gammarus chevreuxi (Sexton, 1913)
    (2015-12-01) Bello Marín, Carolina; Sánchez-Vázquez, Francisco Javier; Vera Andújar, Luisa María; Marín Atucha, Arnaldo Aitor; Facultad de Biología
    Esta tesis tiene como objetivo investigar los efectos del etanol y metales pesados (cadmio y mercurio) en los patrones diarios de dos especies acuáticas clave: pez cebra (Darío rerio) y anfípodo gammarus (G. aequicauda y G. chevreuxi). La investigación se realizó en dos niveles organizativos: comportamental y molecular. Con este fin, hemos establecido cuatro objetivos específicos: 1. Investigar los efectos al etanol en el pez cebra en función en su ritmo circadiano. 2. Determinar la existencia de un ritmo diario de la toxicidad del cadmio en el pez cebra. 3. Caracterizar en Gammarus chevreuxi los efectos en la actividad locomotora debido a sedimentos contaminados con mercurio. 4. Evaluar la calidad ambiental de los sedimentos de la cuenca sur del Mar Menor influenciados por históricas actividades mineras. Por lo tanto, estos nuevos datos tiene la intención de señalar la importancia de aplicar un enfoque multidisciplinario para estudios toxicológicos, así como elevar la importancia de la elección del momento adecuado para realizar el ensayo de toxicidad Metodología Los experimentos llevados a cabo en la presente investigación siguieron la legislación española sobre protección de animales y prácticas de laboratorio y fue aprobado tanto por el Comité Nacional de Protección de los Animales y el Comité de Bioética de la Universidad de Murcia - Los muestreo de crustáceos se realizaron en las zonas próximas a la costa mediante el uso de redes de 5 µ de luz de maya. Y su trasporte con aireación y refrigeración . Los muestreos de pez cebra se realizaron en las cámaras del departamento de Fisiología animal.. - El etanol se adquirió a través de distribuidores comerciales y los sedimentos tóxicos directamente de las zonas de estudio mediante muestreos con barca. La extracción de los sedimentos se realizó utilizando cores y draga. Se almacenaran en refrigeradores a una temperatura de 4ºC. - Los test de mortalidad y comportamiento se realizaran en cámaras herméticas donde se permite el control de las condiciones de fotoperiodo y temperatura. - Las condiciones del agua antes y después de las exposiciones se medió con electrodos de pH y Oxígeno. - Lo análisis de la actividad ante exposiciones subletales se realizaron en las mismas cámaras y mediante la utilización de equipos de filmación sensibles a las luces infrarrojas, permitiendo así mantener las condiciones de oscuridad en los experimento que sea necesarios. - Determinación de metales pesados en tejidos, utilizamos La Espectroscopia de Emisión en Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-AES) con Potencia RF: 1200W, Velocidad de bomba: 30r.p.m., Flujo de gas aux.:0.5l/min, Flujo de gas de nebulización: 0.5 l/min, Flujo de gas de refrigeración: 14 l/min, Flujo de gas de purga: Normal. - Para el estudio de expresión de diferentes genes realizamos la técnica de PCR cuantitativa utilizando SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Foster City, CA) y un aparato ABI Prism 7500 (Applied Biosystems, Foster City, CA). Conclusiones 1. La exposición de pez cebra mediante baño a etanol a diferentes horas del día muestra un ritmo de toxicidad que refleja una mayor tasa de mortalidad en larvas durante el día comparado con los efectos durante la noche. Así mismo en adultos de pez cebra se observan efectos en su actividad natatoria y posición en la columna de agua siendo significativamente más severos durante la fase de luz. 2. La exposición de pez cebra mediante baño a cadmio durante diferentes horas del día reflejó un incremento de la mortalidad y acumulación del cadmio en tejidos durante la mitad de la fase de luz, así como una mayor reducción de la actividad locomotora cuando el pez es expuesto a concentraciones subletales, además la expresión de mt1 muestra un pico antes al final de la fase de luz. Todos estos resultados indican que el pez cebra es más vulnerable al cadmio durante la fase de luz que en la fase de oscuridad. 3. La exposición de Gammarus chevreuxi mediante sedimentos contaminados con mercurio mostró un efecto deletéreo en la actividad natatoria incluso en concentraciones consideradas no letales. Dichos efectos fueron más acusados durante el la fase de luz, que corresponde con la más activa del animal. 4. Nuestros resultados sugieren que la actividad locomotora y el número de surfacings se presentan cono una señal temprana de la interacción de los factores co-estresantes temperatura y sedimentos contaminados. Los parámetros comportamentales estudiados en Gammarus. aequicauda y Gammarus. chevreuxi tienen una conexión clara con la supervivencia de los organismos y pueden tener una relevancia ecológica. This thesis aims at investigating the effects of Ethanol and heavy metals (cadmium and mercury) on the daily patterns of two key aquatic species: zebrafish (Dario rerio) and amphipod gammarus (G. aequicauda and G. chevreuxi). The research was conducted in two organizative levels: Physiology behavior and molecular. With this purpose we have established four particular objectives: 1. To investigate time-dependent effects of ethanol exposure in zebrafish. 2. To determine the existence of a daily rhythm of cadmium toxicity in zebrafish. 3. To characterise the effects of locomotor activity to mercury-contaminated sediments in Gammarus chevreuxi. 4. To evaluate the environmental quality of the soft-bottoms from the southern basin of the Mar Menor lagoon influenced by historical mining activities. Hence, this new data intends to point out the importance of applying a multidisciplinary approach to toxicology studies, and also raise the importance of the time experimental setting of toxicity test. Methodology The experiments performed in the present research followed Spanish legislation on Animal Welfare and Laboratory Practices and was approved by both the National Committee on Animal Welfare and the Bioethics Committee of the University of Murcia. - The sampling of gammarids were conducted in the nearshore areas by using mesh of 5 μ. Their transportation was with aeration and cooling. The zebrafish samplings were performed in Animal Physiology's chambers of the department. - Ethanol was purchased by authorized distributors, and toxic sediments were extracted directly from the study areas by boat sampling. Sediments extraction was with cores and dredge. They were stored in the refrigerator at 4 ° C. - The test of mortality and behavior was conducted in chambers where control of the photoperiod and temperature conditions allowed. - Water conditions before and after exposure was measured with pH electrodes and oxygen. - The analysis of activity at sublethal exposures were conducted in the same chamber and using equipment sensitive to infrared light filming, thereby maintaining the conditions of darkness in the experiment is necessary. - Determination of heavy metals in tissues, we used emission spectroscopy Inductively Coupled Plasma (ICP-AES) RF Power: 1200W, pump speed: 30r.pm, aux gas flow: 0.5l / min gas flow. Misting: 0.5 l / min, the cooling gas flow: 14 l / min, purge gas flow: Normal. - Real-time PCR was performed using SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Foster City, CA) and an ABI Prism 7500 apparatus (Applied Biosystems, Foster City, CA). Conclusions 1. Exposure of zebrafish using ethanol bath at different times of day shows a rate of toxicity reflecting a higher rate of mortality in larvae during the day compared to the effects overnight. Also effects in adult zebrafish are observed in their swim and activity position in the water column to be significantly more severe during the light phase. 2. Exposure zebrafish using cadmium bath during different times of day reflected an increase in mortality and cadmium accumulation in tissues during half of the light phase and a further reduction of locomotor activity when the fish is exposed to sublethal concentrations. Expression of mt1 shows a peak before the end of the light phase. All these results indicate that zebrafish are more vulnerable to cadmium during the light in the dark phase. 3. The exposure of Gammarus chevreuxi by mercury-contaminated sediments showed a deleterious effect on the swimming activity even considered non-lethal concentrations. These effects were most pronounced during the light phase, which corresponds to the most active animal. 4. Our results suggest that the locomotor activity and the number of surfacings an early sign of the interaction of co-temperature stressors and contaminated sediments occur cone. The behavioral parameters studied in Gammarus. aequicauda and Gammarus. chevreuxi have a clear connection to the survival of organisms and can have an environmental relevance.
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    Concentración de flúor y metales pesados en aguas embotelladas: medidas barrera frente a caries dental y fluorosis
    (Ministerio de Sanidad y Consumo, 2019-12-17) Gallego Reyes, Sandra María; Martínez Beneyto, Yolanda; Serna Muñoz, Clara; Pérez Silva, Amparo; Aparecido Cury, Jaime; Ortiz Ruiz, Antonio José; Dermatología, Estomatología, Radiología y Medicina Física
    Fundamentos: El consumo diario de agua fluorada es una de las medidas mas beneficiosas en la prevención de la caries dental. El objetivo de este estudio fue analizar el contenido de flúor y metales pesados en el agua mineral natural embotellada disponible en los comercios de España. Métodos: Se realizó un estudio descriptivo y transversal a lo largo de 2019, analizando 20 marcas de aguas embotelladas comercializadas en España en ese año. Se midió principalmente la concentración de flúor (partes por millón/mililitro) (ppm/ml), que fue analizada con un electrodo ion-específico (modelo Orión 96-09, Orion Research, Cambridge) acoplado a un analizador de iones (Orion EA-940). Los metales pesados se analizaron mediante ICP-MS (Agilent modelo 7900). Se realizó un estudio estadístico descriptivo de los datos. Resultados: El valor mínimo de flúor encontrado fue de 0,05 ppm y el máximo de 0,95 ppm. El 80% de las marcas analizadas contenían menos de 0,6 ppm F. Solamente una marca superó las 0,8 ppm F. Cromo y arsénico fueron los metales pesados presentes en todas las marcas, sin superar la dosis máxima. Ninguna marca de agua embotellada indicaba los metales pesados en la etiqueta, y solo una marca indicó la concentración de flúor en la etiqueta. Conclusiones: Existe una gran variabilidad en la composición química de las aguas embotelladas comercializadas en España. La mayoría tienen una concentración de fluoruro inferior a la recomendada para prevenir la caries dental, por lo que se necesitaría un aporte extra de flúor. En las aguas embotelladas analizadas existen metales pesados, pero no superan las dosis máximas establecidas por la legislación.---------------------------
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    Eliminación de metales pesados de efluentes líquidos por adsorción en materiales naturales residuales de bajo coste (Acículas de pino)
    (2014-12-01) Sánchez Pina, Javier; Meseguer Zapata, Víctor Francisco; Llorens Pascual del Riquelme, Mercedes; Departamento de Ingeniería Química
    Los metales pesados se encuentran dentro de los principales contaminantes ambientales debido a su toxicidad y su no biodegradabilidad. La adsorción con carbón activado es el método más empleado para la eliminación de metales pesados de aguas residuales, sin embargo tiene limitaciones importantes, ya que se emplea un material muy caro y consume gran cantidad de energía en su activación y regeneración. Recientemente, la búsqueda de un tratamiento efectivo, simple y económico ha dirigido la investigación hacia la bioadsorción, utilizando materiales residuales de origen biológico para la eliminación de metales pesados. El presente trabajo de Tesis tiene como finalidad estudiar la capacidad que presentan las acículas secas de pino carrasco, un material residual abundante en la Región de Murcia, como bioadsorbente de cadmio, cinc y cromo, metales pesados comúnmente presentes en efluentes líquidos procedentes de industrias implantadas en la Región de Murcia. Las acículas secas de pino carrasco no son sólo abundantes y de bajo coste por ser residuales, sino que constituyen un material que es conveniente retirar del monte, al elevar el riesgo de incendio En primer lugar se ha analizado las propiedades de las acículas que pueden estar relacionadas con su aplicación como bioadsorbente de metales pesados. En este sentido se ha determinado su composición elemental y la presencia de diversos iones metálicos que pueden intervenir en el intercambio iónico con los metales objeto de este estudio. Se han determinando los principales grupos funcionales del material adsorbente mediante las técnicas de espectroscopía de infrarrojo con transformada de Fourier y resonancia magnética nuclear. Se ha analizado el proceso de bioadsorción en discontinuo. Para ello, se ha determinado la influencia de diferentes parámetros en el proceso de bioadsorción de Cd2+, Zn2+ y Cr3+ sobre acículas de pino carrasco, con el fin de seleccionar los valores óptimos de los mismos (pH, concentración de bioadsorbente, tamaño de partícula, tiempo de contacto bioadsorbente/adsorbato, pretratamiento del bioadsorbente y presencia de iones mayoritarios). Se ha estudiado el comportamiento cinético y el equilibrio de adsorción tanto en sistemas monoadsorbato de Cd2+, Zn2+ y Cr3+, como en los correspondientes sistemas biadsorbato y triadsorbato. Los datos experimentales obtenidos se han descrito satisfactoriamente mediante modelos cinéticos y modelos de isoterma de adsorción y se ha comprobado que la capacidad máxima de adsorción de las acículas de pino se encuentra dentro del rango obtenido con otros materiales considerados como bioadsorbentes prometedores. Se ha evaluado la bioadsorción en continuo sobre residuos de acículas de pino carrasco, determinando la influencia de las principales variables de operación en lecho fijo (caudal, altura de lecho y pH de la disolución), así como aplicando varios modelos matemáticos para la descripción de las curvas de ruptura. Los resultados obtenidos permiten constatar que los residuos de acículas de pino carrasco pueden emplearse satisfactoriamente para la eliminación de metales en operaciones en continuo, mediante el empleo de lechos fijos. Con el fin de analizar en una primera aproximación su posible utilización industrial, se ha estudiado la aplicación de los residuos de acículas de pino carrasco en la descontaminación de dos efluentes industriales de empresas ubicadas en la Región de Murcia (Española del Zinc, S.A. y Cromados Luís, S.L.). De la interpretación de los resultados obtenidos se ha podido concluir que el sólido adsorbente es adecuado para tratar efluentes con bajo contenido en metales pesados y valores de pH no muy ácidos. Por último, se han valorado diversas alternativas para la gestión de los sólidos una vez agotados y se ha considerado la valorización de los residuos de acículas de pino carrasco agotados en una cementera como la opción más apropiada. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que los residuos de acículas de pino carrasco pueden ser utilizados como adsorbentes en la eliminación de metales pesados de efluentes contaminados. La tecnología propuesta representa una alternativa sostenible y de bajo coste frente a los tratamientos actuales más costosos y dependientes, en muchas ocasiones, de productos derivados del petróleo. SUMMARY Heavy metals are considered to be one of the main environmental pollutants due to their toxicity and non-biodegradability. Adsorption on activated carbon is the most common method for heavy metals removal from wastewaters, although it has some important limitations as a very expensive material is used, in addition to the high power expense required during its activation and regeneration. Currently, seeking an effective, simple and cheap treatment has led the research towards bio-adsorption by using vegetal waste materials for the removal of heavy metals. The aim of this Doctoral Thesis is studying the capability of dry pine leaves (Pinus halepensis, Allepo Pine, in Spanish Pino Carrasco), an abundant waste material in Murcia, to act as a bio-adsorbent of Cadmium, Zinc and Chromium, heavy metals widely present in liquid effluents from industries in the Region of Murcia. Pinus halepensis dry leaves are not only an abundant and inexpensive material, but also dangerous when remaining in the forests during the hot Spanish summers as they increase the wildfire risk, that is why they should be removed. The first approach has been the analyses of the leaves properties likely to be related to their application as a heavy metals bio-adsorbent. Their elemental composition has been researched as well as the presence of some metal ions that might take part in the ionic exchange together with studied metal ions. Bio-adsorbent main functional groups have been determined by mean of Fourier Transformed Infrared Spectroscopy and Nuclear Magnetic Resonance. The batch bio-adsorption process has also been studied. The influence of several process parameters for bio-adsorption of Cd2+, Zn2+ and Cr3+ onto Pinus halepensis leaves has been examined in order to select their optimum values (pH, bio-adsorbent concentration, particle size, solution/bio-adsorbent contact time, bio-adsorbent pre-treatment and presence of other ions). Kinetic behaviour and adsorption equilibrium have been studied for mono-component systems Cd2+, Zn2+ y Cr3+, as well as for bi-component and tri-component systems. The experimental data obtained have been properly described by means of kinetic and isotherm models, and it has been proved that the maximum adsorption capacity of pine leaves is within the same range as other materials considered to be suitable bio-adsorbents. Continuous system bio-adsorption experiments have been carried out in order to evaluate the influence of the main operation variables in a continuous fixed bed (flow rate, column depth and solution pH). Furthermore, several mathematical models have been used to describe the breakthrough curve. The results obtained indicate that pine leaves wastes can be accurately used for continuous operations in the removal of heavy metals, by means of fixed bed systems. As a first approach to its possible industrial application, two sets of experiments have been carried out for the decontamination of actual wastewaters coming from two companies located in the Region of Murcia (Española del Zinc, S.A and Cromados Luís, S.L). According to the results obtained it can be pointed out that this bio-adsorbent solid is suitable for the treatment of effluents with a low concentration of heavy metals and not very acidic pH values. Finally, several options for the exhausted bio-adsorbent management have been evaluated in this research. Their valorisation as an auxiliary fuel in a cement production centre has been the most suitable one. As a conclusion, the results obtained show that Pinus halepensis leaves wastes can be used as adequate bio-adsorbent solids in the removal of heavy metals from polluted effluents. The technology proposed represents a sustainable and low cost alternative to current treatments, which are more expensive and, sometimes, dependent on petrol derived products.
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    Estudio comparativo de los electrodos de platino y oro en las argentometrías potenciométricas.
    (Murcia : Universidad de Murcia, Sevicio de Publicaciones, 1965) Hernandez Cañavate, Juan; Departamentos y Servicios::Departamentos de la UMU::Química Analítica
    En el trabajo a que se refiere la presente comunicación se da cuenta de los resultados obtenidos en las potenciometrías argentométricas de Ag+ con Br- empleando como electrodos indicadores los elementos nobles platino y oro y, aún también plata, deduciendo de su estudio comparativo las ventajas inherentes del oro.
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    Estudio de suelos de vertederos sellados y de sus especies vegetales espontáneas para la fitorrestauración de suelos degradados y contaminados del centro de España
    (Murcia: Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2002) Pastor, Jesús; Hernández, Ana Jesús; Facultad de Biología
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    Estudio del contenido de metales pesados en briófitos del área metropolitana de Barcelona
    (Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 1984) Perez i Obiol, Ramon; Facultad de Biología
    Highways with high intensity of traffic and other significant places of the Metropolitan Area of Barcelona were studied. We have sampled several moss species testing them by spectrophotometer of atomic absorption, determining concentrations of heavy metals and comparing different location results.
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    Estudio del riesgo de los suelos contaminados con metales pesados para las infraestructuras de hormigón y valorización de dichos suelos mediante fabricación de morteros con aditivos calizos : aplicación en la Bahía de Portman
    (2016-02-24) Meseguer Serrano, Fernando; Martínez Sánchez, María José; Pérez Sirvent, Carmen; Departamento de Química
    El potente desarrollo experimentado por los paises a nivel mundial durante el siglo pasado, ha generado una fuerte competencia por los recursos naturales que ha hecho insostenible el uso actual del suelo. A nivel europeo se pretende aliviar estas tensiones reintroduciendo en el proceso productivo los residuos susceptibles de ser valorizados, aplicando políticas que tienden a buscar un equilibrio entre prevenir la contaminación actual y recuperar la pasada, y están basadas en los principios de cautela, acción preventiva y corrección de los atentados al medio ambiente, así como en el principio “quien contamina paga”. La problemática en suelos contaminados por metales pesados en la Región de Murcia es extensa y en determinadas ocasiones elevada, llegando a alcanzar valores muy por encima de los valores de fondo que se encuentran en estas zonas. Entre dichos emplazamientos se encuentran los sedimentos de la bahía de Portmán, que constituyen un grave problema por su magnitud y su fuerte impacto ambiental. Autorizada confidencialidad por la Comisión General de Doctorado. Los objetivos que se pretenden alcanzar con éste trabajo son, estudiar el efecto que los suelos contaminados de la bahía de Portman, procedentes de residuos minerometalúrgicos, pueden provocar sobre las infraestructuras de hormigón con las que se encuentren en contacto y Autorizada confidencialidad por la Comisión General de Doctorado. Para ello se diseñaron dos experiencias. En una primera, Autorizada confidencialidad por la Comisión General de Doctorado. En la segunda se recrearon cuatro posibles escenarios de contacto de las infraestructuras de hormigón y los sedimentos contaminados, en ambiente marino, con condiciones reductoras y oxidantes y períodos de humedad/sequedad, analizando posteriormente características macroscópicas, microscópicas y mecánicas de las probetas. Autorizada confidencialidad por la Comisión General de Doctorado. Aunque durante el tiempo que duró el estudio las características mecánicas de las probetas no se han visto alteradas, son evidentes los efectos negativos que los escenarios planteados, todos en condiciones estáticas, producen en el hormigón, alguno de ellos incluso con desagregación física en función de las condiciones redox.   Abstract The strong growth experienced by countries worldwide over the past century, has generated strong competition for natural resources that have become unsustainable with the current land use. At a European level they are trying to avoid these stresses introduced into the production process of waste that can be valorized, applying policies that tend to find a balance between preventing the current pollution and recovering the past and are based on the principles of precaution, preventative action and correction of environmental damage, as well as on the principle "the polluter pays". The problem in soils contaminated by heavy metals in the region of Murcia is extensive and in some cases higher, reaching values well above background levels found in these areas. Among these sites are the sediments of the bay of Portman, which are a serious problem because of its magnitude and its strong environmental impact. Authorized confidentiality by the General Doctoral Committee. The objectives that are trying to be achieved with this work is to study the effect of the contaminated soils of the bay of Portman, from mining waste, that can provoke in the concrete infrastructure with which they are in contact and Authorized confidentiality by the General Doctoral Committee. To achive these objectives there were two experiments designed. Authorized confidentiality by the General Doctoral Committee. In the second there were four possible scenarios contact infrastructures and contaminated concrete in the marine environment, with reducing and oxidizing conditions and periods of wet / dry sediments, then analyzing macroscopic, microscopic and mechanical properties of the concrete specimens . Authorized confidentiality by the General Doctoral Committee. Although during the period of study the mechanical properties of the concrete specimens have not been affected, the negative effects are evident that the proposed scenarios, under all static conditions, occur in the concrete, some of them even physical crumbling depending on the redox conditions.
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    Evaluación de efectos provocados por la exposición al plomo, cadmio, cobre y sus mezclas (binarias y ternaria) en mejillón silvestre (Mytilus galloprovincialis)
    (2016-02-24) García Navarro, José Antonio; Romero García, Diego; Departamento de Ciencias Sociosanitarias
    En la actualidad, los bioensayos aportan una valiosa información para la toma de decisiones en los programas de vigilancia ambiental. Los metales pesados, debido a su elevada persistencia, bioacumulación y toxicidad, suponen un riesgo importante en aguas superficiales, tanto para organismos marinos como para el ser humano. Las mezclas de metales son consideradas de gran importancia en Toxicología, ya que los metales se presentan habitualmente en formas complejas. Sin embargo, la mayoría de estudios experimentales se desarrollan con metales en forma única, siendo escasas las publicaciones sobre efectos biológicos e interacciones entre metales pesados. En toxicología marina, el mejillón silvestre (Mytilus galloprovincialis) es considerada la especie de elección en estudios de campo como en bioensayos. En esta tesis se ha planteado la evaluación de efectos derivados de la exposición a mezclas de tres metales pesados considerados de interés (Pb, Cd y Cu), analizando los efectos de la exposición simple, a mezclas binarias y finalmente a la ternaria. Los marcadores biológicos seleccionados en primer lugar proporcionan una importante fuente de información sobre el efecto inmediato en los mejillones, evaluables sin necesidad de complicadas técnicas analíticas: comportamiento alimentario, alteraciones biométricas y en la respuesta inmune. Sobre estos marcadores, también se han evaluado los efectos interactivos de las mezclas (aditivo, sinérgico o antagónico). En una segunda fase se consideró la acumulación tisular de Pb, Cd y Cu, ya que se trata de la respuesta que durante años se usado en la interpretación de resultados en estudios de biomonitorización. Como complemento a esta evaluación, hemos estudiado la acumulación en tres compartimentos: glándula digestiva, branquia y resto de tejidos, de manera que también hemos podido realizar el estudio correspondiente a su distribución tisular, para intentar estudiar las posibles traslocaciones entre compartimentos. Finalmente hemos analizado las interacciones de estos metales pesados con otros elementos inorgánicos presentes en los tejidos: elementos traza mayoritarios (ETM) y minoritarios (ETm). En general, los mejillones expuestos a la mezcla ternaria fueron los más afectados. Los ejemplares expuestos a esta mezcla fueron los que menos materia orgánica consumieron, seguidos de los expuestos a Cd y a Cd+Pb (p<0.05). Los marcadores biométricos afectados significativamente fueron los pesos de glándula y branquia, así como sus correspondientes índices de condición (hepatosomático y branquial), aunque solo en el grupo expuesto a la mezcla ternaria. De los índices de condición totales, solo encontramos diferencias significativas en los calculados con el peso de las valvas (ICval) del mismo grupo. Con respecto a la respuesta inmune analizada, solo los grupos expuestos a Cu y a Pb+Cu aumentaron la actividad PO con respecto al grupo control (p<0.05). La acumulación de Pb, Cd y Cu aumentó significativamente en el grupo expuesto a la mezcla ternaria, no existiendo un patrón común de respuesta en las exposiciones a las mezclas simples y binarias. La glándula digestiva fue el órgano en el que mayoritariamente se concentraron los metales pesados, mientras que los porcentajes en los diferentes compartimentos variaban según los tratamientos, poniendo de manifiesto la traslocación tisular de los mismos. Con respecto a los ETM y ETm, las diferencias más marcadas fueron sobre el K, Na, P (ETM), B y Cr (ETm), siendo de nuevo el grupo expuesto a la mezcla ternaria el que más modificaciones presentó. El efecto interactivo más observado fue el aditivo, mientras que el antagónico fue el menos registrado. Finalmente, las concentraciones de Pb, Cd y Cu en heces se incrementaron notablemente en el caso de los grupos expuestos a la mezcla ternaria seguidamente del expuesto a la mezcla Cd+Pb, mientras que los ETM y ETm fueron escasas las diferencias observadas. At present, bioassays provide useful information when taking decisions related to biomonitoring activities. Heavy metals, because of their high persistence, bioaccumulation and toxicity, they pose a significant risk to superficial waters, as much as for marine organisms as for humans. Mixtures of metals are considered of high relevance in Toxicology, as metals are often present in complex mixtures. However, most of experimental studies are developed with metals in single form, with a few number of published studies on interactions between heavy metals and the biological effects of such interactions. In marine toxicology, wild mussel (Mytilus galloprovincialis) is considered the species of choice in field studies and in bioassays. This thesis sets out the assessment of the effects of exposure to mixtures of three heavy metals considered of interest (Pb, Cd and Cu), analyzing the effects of single exposure in first place, then of exposure to binary compounds and finally to ternary mixtures. Biomarkers selected first provide an important source of information about the immediate effect on the mussels, evaluated without complex analytical techniques: feeding behaviour, biometric alterations and immune response. The interactive effects of mixtures (additive, synergistic or antagonistic) have been also evaluated. In a second phase the tissue accumulation of Pb, Cd and Cu was considered, as it is the response used for years in the interpretation of results in biomonitoring studies. In addition to this assessment, we studied the accumulation into three compartments: digestive gland, gills and remainder tissues, so that we could also make the corresponding tissue distribution study, to try to study possible displacements between compartments. Finally we have analyzed the interactions of these heavy metals and other inorganic elements present in tissues: majority and minority trace elements (MTE and mTE). In general, the mussels exposed to the ternary mixture were the most affected. The specimens which consumed less organic matter were those exposed to that mixture, followed by the specimens exposed to Cd and Cd+Pb (p <0.05). The gland and gill weights were the biometric markers most significantly affected as well as their corresponding condition indexes (hepatosomatic and gill index), but only in the group exposed to the ternary mixture. Among the total condition indexes, we found significant differences only in those calculated from the weight of the shells (ICval) among the same group. Regarding the immune response analyzed, only groups exposed to Cu and Pb+Cu increased the PO activity compared to the control group (p <0.05). The accumulation of Pb, Cd and Cu increased significantly in the group exposed to the ternary mixture, with no common pattern of response to exposure to simple and binary mixtures. Heavy metals mainly concentrated in the digestive gland, and the percentages varied in different compartments according to the treatments, showing their displacement between tissues. Regarding MTE and mTE, the biggest differences were observed on K, Na, P (MTE), B and Cr (mTE), with the group exposed to the ternary mixture being again the one which underwent the biggest modifications. The interactive effect the most observed was the additive, while the less frequent was the antagonistic one. Finally, concentrations of Pb, Cd and Cu in faeces increased significantly in the case of groups exposed to the ternary mixture followed by the group exposed to the mixture of Cd+Pb, and few differences were observed between MTE and mTE groups.
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    Evaluación toxicológica in vitro de los efectos producidos por cadmio, plomo, cromo y selenio en células renales y hepáticas a concentraciones encontradas en tres especies de pingüino de la Península Antártica e islas asociadas
    (2016-12-05) Meseguer Frutos, Ana; Motas Guzmán, Miguel; Barbosa Alcón, Andrés; Escuela Internacional de Doctorado
    La contaminación a escala global y local podría estar afectando a una de las hasta ahora consideradas últimas regiones prístinas en el mundo, la Antártida. En estudios previos realizados por nuestro grupo de investigación fueron detectadas diferentes concentraciones de metales en diferentes tejidos de tres especies de pingüinos de la Península Antártica e Islas asociadas (Pygoscelis antarctica, Pygoscelis papua y Pygoscelis adeliae), considerados especies clave para la monitorización de dichos contaminantes. En la presente tesis se ha llevado a cabo la evaluación in vitro de los efectos producidos por dichas concentraciones de cadmio, plomo, cromo y selenio en dos líneas celulares: VERO, de origen renal y AML12, de origen hepático. Para ello se ha evaluado la citotoxicidad basal y las respuestas celulares asociadas a dicha exposición mediante el estudio de su efecto sobre la viabilidad celular, cambios estructurales y ultraestructurales, modificaciones sobre las distintas fases del ciclo celular, el tipo de muerte celular predominante, el estrés celular y la expresión de diferentes genes relacionados con la protección celular contra la toxicidad de metales (metalotioneína), el estrés celular (Heat-Shock protein-70), el estrés oxidativo (catalasa) y apoptosis (bax). Para evaluar la viabilidad celular se empleó la técnica colorimétrica del MTT, mediante espectrofotometría; para evaluar el efecto sobre el ciclo celular y el tipo de muerte celular se utilizaron los reactivos IP e IP/anexina respectivamente, mediante citometría de flujo; los cambios estructurales y ultraestructurales fueron observados mediante microscopía óptica y electrónica de transmisión; el estrés celular fue estudiado mediante la sonda DCFHA-DA por citometría de flujo y finalmente, el estudio de expresión génica se llevó a cabo mediante qPCR. El ensayo de viabilidad celular mediante MTT muestra que la concentración media de individuos adultos para el cadmio impide la viabilidad celular en la línea celular VERO y sólo permite el 2% en AML12; en el caso del plomo ninguna concentración estudiada afecta de forma acusada sobre la viabilidad celular; el cromo afecta a la viabilidad celular con un porcentaje superior al 70% y dicha viabilidad, disminuye de forma destacada debido a la concentración media hallada en individuos juveniles en VERO y con el selenio la viabilidad celular resulta drásticamente afectada, siendo el porcentaje de células vivas no superior al 4% en ninguno de los casos. Los datos obtenidos sobre los efectos causados en las distintas fases del ciclo celular, muestran que el cadmio en líneas generales provoca en VERO la disminución de la fase G0/G1 y el aumento de la fase S, al igual que en las concentraciones más elevadas en AML12, la CE50 en plomo, el cromo en todos los casos y para las concentraciones más elevadas de selenio (concentración media hallada en individuos adultos, juveniles y pollos). Mientras que concentraciones menos elevadas de cadmio en AML12 (CE50, concentración media hallada en juveniles y pollos) producen el aumento de la fase G0/G1 y concentraciones menores de plomo el aumento de la fase G2/M. Las concentración media hallada en adultos y juveniles de cadmio en VERO y concentración media de adultos en AML12, CE50 del plomo en AML12, concentración media de pollos para el cromo en AML12 y selenio para concentraciones medias de adultos, juveniles y pollos provocan que más del 50% de las células se encuentren en estado de apoptosis o necrosis. En líneas generales, la muerte celular por apoptosis predomina sobre la necrosis. El estudio morfológico muestra que los rasgos más característicos en ambas líneas celulares son la formación de cuerpos de inclusión (plomo y cromo), fuerte vacuolización, condensación mitocondrial (para todos los elementos) y células con un alto grado de degeneración o necrosadas cuando son tratadas con cadmio o selenio. Todas las concentraciones empleadas salvo para el cromo en AML12 (no se observan diferencias significativas) y la concentración media de adultos para el cadmio (se produce un aumento significativo) producen la disminución de las unidades de fluorescencia (DCFH-DA) debido a la destrucción del material genético y la incapacidad de la célula para producir ROS, por lo que en este ensayo, los valores obtenidos sugieren un papel de ROS como indicador de mortalidad más que de toxicidad. Determinadas concentraciones de cadmio y selenio encontradas en hígado y riñón de las tres especies de pingüino, producen la sobreexpresión de genes relacionados con la protección y el estrés celular. Los resultados obtenidos evidencian el posible riesgo toxicológico que la contaminación en la Antártida puede provocar a nivel celular sobre las poblaciones de Pygoscelis antarctica, Pygoscelis papua y Pygoscelis adeliae en hígado y riñón. Summary Global and local contamination may be affecting one of the last pristine regions in the world, the Antarctica. Previous studies realized by our research group detected different concentrations of metals in different tissues of three species of penguin located in Antarctic Peninsula and associated islands (Pygoscelis antarctica, Pygoscelis papua and Pygoscelis adeliae), considered as key species in monitor such contaminants. In this Thesis we carried out the in vitro evaluation of the effects caused by such concentrations of cadmium, lead, chromium and selenium in two different cell lines: VERO, kidney cells and AML12, hepatic cells. Basal cytotoxicity and the responses associated to that exposition through the study of its effect on cellular viability, structural and ultrastructural changes, modifications on the cell cycle, type of predominant cell death and the cellular stress through the gene expression of genes related with metals toxicity (methallotioneins), cell stress (Heat-Shock proteins), oxidative stress (catalase) and apoptosis (bax) was studied. In order to evaluate the cell viability, a colorimetric technique was used, MTT through spectrophotometry. We evaluated the effect in cell cycle and the type of cell death using the reactive IP and IP/annexin respectively through Flow Cytometry. Structural and microstructural changes were observed by optic and electronic microscopy and cell stress was evaluated by the probe DCFHA-DA also by Flow Cytometry. Finally, gene expression study was carried out by qPCR. Cell viability assay using MTT shows that the mean concentration found in adult animals for cadmium is not compatible with cell viability in VERO cell line and we had only 2% of viability on AML12. None concentration studied of lead affected strongly to the cell viability; chromium affected with a percentage higher than 70%, this viability decreases in a remarkable way at the mean concentration found in juveniles animals in VERO cells. Selenium affected cell viability dramatically, with a percentage of living cells never higher than 4%. Data obtained about the effects caused on the different parts of the cell cycle show that cadmium causes a descent in G0/G1 and an increase in S phase for VERO cells, in the same way as higher concentrations studied in AML12, CE50 for lead, higher concentrations of selenium and every concentration of chromium. Meanwhile, lower concentrations of cadmium in AML12 (Ce50, juvenile and chicks) produced an increase of phase G0/G1 and lower concentrations of lead an increase of G2/M. More than 50% of cells were in apoptosis or necrosis for VERO cells treated at juvenile and adults concentrations for cadmium. Same result was found for AML12 cells treated with mean concentration found adults for cadmium, CE50 of lead, mean concentration found in chicks for chromium and mean concentration of adult, juvenile and chick of selenium. Morphological study showed that the most characteristic aspects observed in both cell lines are the inclusion bodies (lead and chromium), strong vacuolization and mithocondral condensation (every element studied) and a high degree of cell degeneration after treatment with cadmium and selenium. Every concentration used, except for the chromium in AML12 cells (no significant differences were observed) and mean adult concentration of cadmium (a significant increase was determined), cause a descent in fluorescence units (DCFH-DA) as a consequence of the destruction of genetic material and the inability of the cell for producing ROS, so in this assay obtained values suggest a role of ROS as indicators of mortality more than toxicity. Certain concentrations of cadmium and selenium found in liver and kidney of the three species of penguins, produced an overexpression of genes related with cell protection and stress. Results obtained in this Thesis, show the possible toxicological risk that the Antarctic contamination may cause at a cellular level in liver and kidney on population of Pygoscelis antarctica, Pygoscelis papua and Pygoscelis adeliae.
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    Inmunotoxicología producida por metales pesados y caracterización del moco de piel en peces= Heavy metal immunotoxicology and skin mucus in fish
    (2014-09-02) Guardiola Abellán, Francisco Antonio; Esteban Abad, María Ángeles; Cuesta Peñafiel, Alberto; Meseguer Peñalver, José; Facultad de Biología
    Durante la presente Tesis Doctoral se han estudiado los efectos inmunotoxicológicos de la exposición mediante baño a arsénico, cadmio y mercurio en la dorada (Sparus aurata L.), la cual es una especie que posee la mayor tasa de producción en la acuicultura mediterránea. Por otra parte, también se han estudiado los parámetros inmunológicos y físico-químicos del moco de la piel de cinco especies de peces teleósteos marinos. En el caso de la dorada los parámetros inmunológicos en el moco se compararon con los presentes en el suero. Por último, se evaluaron los efectos de estos metales pesados en la inmunidad de la mucosa de la piel de la dorada. Por otra parte, los peces ocupan una posición filogenética clave en la evolución de los vertebrados representando el primer grupo animal que tiene un sistema inmunitario innato y adaptativo bien estructurado, en este sentido, el estudio de la inmunología de este grupo de vertebrados tiene un doble interés científico y filogenético básico. En primer lugar, hemos evaluado los efectos de la exposición mediante baño a concentraciones sub-letales de arsénico (As), cadmio (Cd) y mercurio (Hg) en la dorada, con especial énfasis en la respuesta inmunitaria innata. En el caso del As, se observaron alteraciones histológicas en el hígado, así como acumulación de este metal en este órgano después de 30 días de exposición. Los parámetros inmunitarios humorales (niveles de IgM, actividades del complemento y la peroxidasa) no se vieron afectados, mientras que los parámetros innatos celulares del riñón cefálico (peroxidasa, explosión respiratoria y las actividades fagocíticas en los leucocitos) se incrementaron significativamente después de 10 días de exposición en comparación con los peces control. Del mismo modo, con respecto a la exposición a Cd, se observaron alteraciones morfológicas progresivas en el hígado y en el páncreas exocrino que se correlacionaron con la acumulación hepática de Cd, la reducción en la actividad del complemento en el suero y la explosión respiratoria en los leucocitos en un grado significativo después de 10 y 30 días de exposición. La actividad de la peroxidasa en el suero y la fagocitosis de los leucocitos aumentaron en diferentes momentos del muestreo, mientras que los niveles de IgM en el suero y la actividad de la peroxidasa en los leucocitos resultaron inalterados. Finalmente, se confirmaron los efectos toxicológicos del Hg porque los ejemplares de dorada expuestos mediante baño mostraron un aumento de las enzimas antioxidantes en el hígado después de 2 días, alteraciones histopatológicas en el hígado y la piel, así como la sobre-expresión de genes relacionados con el metabolismo de xenobióticos, el estrés celular y la apoptosis en la piel. Además, las actividades del complemento y la peroxidasa en el suero se incrementaron, así como la peroxidasa, la explosión respitaroria y las actividades fagocíticas en los leucocitos de riñón cefálico que se incrementaron en diferentes tiempos de exposición. En segundo lugar, se identificaron y caracterizaron los diferentes mecanismos de defensa humorales constitutivos de la mucosa de la piel de la dorada (Sparus aurata) y se compararon con los presentes en el suero. Por lo tanto, se demostró que el moco de la piel de la dorada contiene niveles más bajos de IgM, niveles similares de lisozima, fosfatasa alcalina y proteasas, y más altos en actividades como la esterasa, peroxidasa y antiproteasa que en el suero. Asimismo, el moco de la piel reveló una fuerte actividad bactericida contra bacterias patógenas de peces testadas en comparación con la actividad encontrada en el suero, mientras que las bacterias no patógenas pueden incluso crecer mejor en la presencia de moco. Además, se evaluaron los mecanismos de defensa humoral y parámetros físico-químicos en el moco de la piel de cinco especies de teleósteos marinos. Se observaron varias correlaciones entre los parámetros como el pH, la conductividad y el potencial redox, así como, entre la densidad y la osmolaridad. Centrándose en la respuesta inmunitaria, los resultados mostraron que mientras que algunas de las actividades inmunitarias fueron muy similares en los peces estudiados, otras, tales como las actividades de la proteasa, antiproteasa, fosfatasa alcalina, esterasa y peroxidasa variaron dependiendo de las especies de peces. Por último, se investigó si los parámetros de la inmunidad innata de las mucosas de la piel determinados en la dorada se ven afectados o no por los metales pesados ensayados anteriormente. De este modo, se detectaron algunos cambios en la composición del moco y en las funciones inmunitarias después de la exposición a estos metales. En general, el perfil de carbohidratos sufrió pequeñas variaciones y la mayoría de las actividades enzimáticas se incrementaron después de la exposición. Curiosamente, el Hg provocó los incrementos más importantes en la mucosa de la piel, mientras que los perfiles de proteínas obtenidos por SDS-PAGE y HPLC mostraron poca variación en el moco de la dorada después de la exposición a estos metales. En conclusión, estos resultados podrían ser útiles para una mejor comprensión de los efectos de la exposición a metales pesados en el sistema inmunitario de la dorada y como podrían afectar a la biología marina, la acuicultura o a los consumidores humanos. Por otra parte, el estudio de la función y el comportamiento de la inmunidad de las mucosas en la piel, como un componente clave del sistema inmunitario innato, podría ayudar a comprender la resistencia de los peces, así como la presencia y distribución de los patógenos y la magnitud de las infecciones y el uso de los parámetros como biomarcadores en la toxicología de los peces, los cuales serían los aspectos de mayor importancia para la acuicultura. During the present PhD Thesis, we have studied the immunotoxicological effects of waterborne exposure to arsenic, cadmium and mercury in the gilthead seabream (Sparus aurata L.), which is a species with the highest rate of production in Mediterranean aquaculture. Furthermore, the immunological and physico-chemical parameters of the skin mucus from five marine teleost fish species have been also studied. In the case of gilthead seabream the immunological parameters in mucus were compare with those present in serum. Finally, the effects of these heavy metals in the skin mucosal immunity of gilthead seabream were evaluated. Moreover, fish occupy a key phylogenetic position in the evolution of vertebrates representing the first animal group that has a well structured innate and adaptive immune system; in this sense, the study of the immunology of this group of vertebrates has a dual basic scientific and phylogenetic interest. Firstly, we have evaluated the effects of waterborne exposure to sub-lethal concentrations of arsenic (As), cadmium (Cd) and mercury (Hg) in the teleost fish gilthead seabream, with special emphasis in the innate immune response. In the case of As, we observed histological alterations in the liver as well as As-accumulation in this organ after 30 days of exposure. The humoral immune parameters (seric IgM, complement and peroxidase activities) were not affected while the cellular innate parameters of head-kidney (leucocyte peroxidase, respiratory burst and phagocytic activities) were significantly increased after 10 days of exposition compared to the control fish. Similarly, regarding Cd exposure, it was observed progressive deleterious morphological alterations in liver and exocrine pancreas that correlated with the hepatic Cd-accumulation, reduction in the serum complement activity and leucocyte respiratory burst to a significant extent after 10 and 30 days of exposure. The serum peroxidase activity and leucocyte phagocytosis were increased at different sampling times while serum IgM levels and leucocyte peroxidase activity resulted unaltered. Finally, toxicological effects were confirmed for Hg because waterborne-exposed seabream specimens showed increased liver antioxidant enzymes after 2 days, histopathological alterations in the liver and skin as well as up-regulation of the expression of genes related to xenobiotic metabolism, cellular stress and apoptosis in the skin. Further, serum complement and peroxidase activities were increased, as well as head-kidney leucocyte peroxidase, respiratory burst and phagocytic activities were increased in different exposure time. Secondly, different constitutive humoral defence mechanisms of the skin mucus of gilthead seabream (Sparus aurata) were identified and characterized and compared with those present in the serum. Thus, it was demonstrated that gilthead seabream skin mucus contains lower levels of IgM, similar levels of lysozyme, alkaline phosphatase and proteases, and higher esterase, peroxidase and antiprotease activities than serum. Skin mucus revealed stronger bactericidal activity against tested fish pathogen bacteria compared to the serum activity, whilst non-pathogen bacteria can even grow better in the presence of mucus. In addition, humoral defence mechanisms and physico-chemical parameters in the skin mucus of five species of teleosts were evaluated. Several correlations were observed between parameters as pH, conductivity and redox potential, as well as, density and osmolarity. Focusing on the immunological response, results showed that while some immune activities were very similar in the studied fish other such as protease, antiprotease, alkaline phosphatase, esterase and peroxidase activities varied depending on the fish species. Finally, we investigated whether the skin mucus innate immune parameters determined in the gilthead seabream are affected or not by the heavy metals assayed above. Thus, some changes in the mucus composition and immune functions after heavy metal exposure were detected. Overall, carbohydrate profile suffered little changes and most of the enzymatic activities were increased after exposition. Interestingly, Hg evoked the most important increments in the skin mucus and protein profiles obtained by SDS-PAGE and HPLC showed little variations in the seabream mucus after exposure to heavy metals. In conclusions, these results could be useful for better understanding the effects of exposition to heavy metals in the seabream immune system and as could interfere with fish biology, aquaculture management or human consumers. Moreover, the study of the role and behaviour of the mucosal immunity in skin, as a key component of the innate immune system, could help to understand the fish resistance as well as the presence and distribution of pathogens and magnitude of infections and use of parameters as biomarkers in fish toxicology, which would be aspects of major importance for the aquaculture industry.
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    Movilidad y biodisponibilidad de metales pesados en el emplazamiento minero Cabezo Rajao (Murcia) / María Cortes Navarro Hervás ; dirección Carmen Pérez Sirvent y Mª José Martínez Sánchez.
    (Murcia : Universidad de Murcia, Departamento de Química Agrícola, Geología y Edafología,, 2004) Navarro Hervás, María Cortes
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    Organocomplejos aniónicos de níquel.
    (Murcia : Universidad de Murcia, Sevicio de Publicaciones, 1978) Arcas García, Aurelia; Royo Gracia, Pascual; Departamentos y Servicios::Departamentos de la UMU::Química Inorgánica
    Aunque el método se puede aplicar con carácter general, su utilidad queda limitada por las siguientes razones : a) No todos los halocomplejos tetracoordinados pueden ser aislados y el ligando liberado cuando se utiliza el complejo hexacoordinado puede producir la ruptura del enlace Ni-C. b) En muchos casos el halocomplejo es insoluble en los disolventes adecuados para la reacción de Grignard y en este caso las reacciones son demasiado lentas. c) La reacción de Grignard produce además el halo complejo monosustituto y su separación exige realizar penosas operaciones de purificación. En el campo de las aportaciones que realiza nuestro Departamento al conocimiento de los organoderivados de elementos de transición, hemos investigado un nuevo método preparativo de bispentafluorofenil complejos de níquel (II), siguiendo el camino descrito por Smíth y Tamborski (2) para análogos derivados de cobalto.
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    Percepción social del riesgo ambiental sobre la salud en áreas degradadas por la minería metálica : el caso del El Llano del Beal, (t.m. de Cartagena) en el sureste de la Península Ibérica
    (Universidad de Murcia, 2023-09-06) Martínez Barainca, Marcos; Baños Páez, Pedro; Escuela Internacional de Doctorado
    La Sierra Minera de La Unión-Cartagena, ubicada en la Región de Murcia, en el sureste de la Península Ibérica, ha sido una zona con gran actividad y desarrollo socio-económico estrechamente vinculado a actividades minero-metalúrgicas. La paralización de la minería, a comienzos de la década de los años 90 del siglo XX, ha dejado tras de sí un territorio cercado de Pasivos Ambientales Mineros (PAM). Estamos ante un conflicto socio-ecológico donde se han desarrollado numerosas crisis territoriales, socio-ambientales, político-administrativas y, en los últimos tiempos, sobre la salud, donde el problema principal de los PAM sigue sin ser resuelto. En esta investigación nos centramos en todo el proceso social surgido a partir de la revelación, para la opinión pública, de los posibles peligros sobre la salud, por la presencia de estos residuos mineros que rodean el núcleo de población de El Llano del Beal, ubicado en la Diputación del Beal, en el término municipal de Cartagena, atendiendo a los daños sobre la salud de las personas, derivados de la exposición a metales pesados y de transición, presentes en esos residuos mineros. Ha sido desarrollado un modelo para interpretar la Percepción Social del Riesgo Ambiental Sobre la Salud (PSRAS) adaptado al medio social de la comunidad vecinal de El Llano del Beal, uno de los pueblos más afectado por las actividades minero-metalúrgicas en esta Sierra Minera. Entre los años 2017 y 2018 se han realizado entrevistas semi-estructuradas en 235 viviendas en El Llano del Beal. Además, se ha entrevistado a los principales actores sociales de la comunidad vecinal, expertos científicos y dirigentes político-administrativos. También se llevaron a cabo dos grupos de discusión en el año 2022. La información obtenida fue analizada mediante un enfoque mixto, utilizando métodos cuantitativos y cualitativos. Los principales resultados de la investigación muestran cómo se estructura la Percepción Social del Riesgo Ambiental Sobre la Salud en base a las dimensiones establecidas. Se profundiza en aquellos elementos determinantes para que los riesgos de la minería sean o no percibidos por los sujetos. Las principales conclusiones destacan la necesidad de mejorar y capacitar a las poblaciones expuestas a los PAM para minimizar los posibles daños en la salud y mejorar las estrategias de información desde las administraciones competentes, para la adaptación de los sujetos al particular medio socio-ambiental.
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    Risk factors associated with the alteration of human semen quality = Factores de riesgo asociados a la alteración de la calidad seminal humana
    (2012-06-01) Mínguez Alarcón, Lidia; Torres Cantero, Alberto Manuel; Mendiola Olivares, Jaime; López Espín, José Juan; Facultad de Medicina
    Entre 2010 y 2011 se realizó un estudio con jóvenes universitarios en Murcia con el propósito de estudiar la epidemiología de la calidad seminal humana. Para ser incluidos en el estudio, los sujetos tenían que ser estudiantes universitarios de la Región de Murcia, habiendo nacido en España después de 1987 y pudiendo contactar con su madre para rellenar un cuestionario. Los jóvenes universitarios presentaron una menor concentración y recuento total espermático comparado con los sujetos de un estudio de Almería en 2001. En la población de estudio, se encontró una asociación positiva entre la ingesta de antioxidantes y parámetros seminales. Se usaron datos de un estudio de casos y controles previamente realizado para explorar la asociación entre metales pesados y calidad seminal en hombres que acudían a clínicas de infertilidad. No se encontró correlación entre la concentración de ninguno de los metales pesados medidos en sangre total, plasma sanguíneo y plasma seminal. Between 2010 and 2011, a study with young university students with the purpose to study the epidemiology of human semen quality was conducted in Murcia. To be included in the study, subjects had to be university students of the Murcia Region, been born in Spain after December 31, 1987, and able to contact their mother and ask her to complete a questionnaire. Young university students presented significantly lower sperm concentration and total sperm count than those found in a study conducted in Almeria in 2001. A positive association has been found between the dietary intake of antioxidant nutrients and determined semen parameters in the study population. Data from a previous case-control study was used to explore the association between heavy metals and semen quality in men attending infertility clinics. There was no correlation between the concentrations of any of the metals in whole blood, blood plasma and seminal plasma.
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    Toxicity caused by metals in teleost fish : effects on cellular viability, protection and immunity= Toxicidad producida por metales en peces teleósteos: efectos sobre la viabilidad , protección e inmunidad celular
    (2016-09-07) Morcillo García, Patricia; Cuesta Peñafiel, Alberto; Esteban Abad, María Ángeles; Facultad de Biología
    Toxicidad producida por metales en peces teleósteos. Efectos sobre la viabilidad, protección e inmunidad celular La presente Tesis Doctoral pretende estudiar los efectos tras la exposición a metales mediante estudios in vitro en líneas celulares y cultivos primarios procedentes de dorada (Sparus aurata) y de lubina (Dicentrarchus labrax), dos de las especies marinas más importantes en acuicultura. Concretamente, se han usado dos líneas celulares (SAF-1, línea comercial procedente de aleta de dorada; y DLB-1, una línea celular generada durante esta Tesis en nuestro laboratorio a partir de explantes de cerebro de lubina) y tres cultivos primarios (eritrocitos y leucocitos de riñón cefálico (HKLs) y de sangre (PBLs)) procedentes de dorada y lubina para evaluar los efectos citotóxicos de los metales Cd, Hg, Pb y As. Además, hemos estudiado el estrés oxidativo inducido por dichos metales, mediante evaluación de la producción de ROS y la expresión de genes relacionados con la actividad antioxidante así como la expresión génica de proteínas relacionadas con mecanismos de protección celular . Además, se han analizado los tipos de muerte celular tras la exposición a metales y por último, se han determinado los efectos que los metales pueden causar en la respuesta inmunitaria de los leucocitos de dorada y lubina. Para ello, las líneas celulares fueron expuestas a los metales y la viabilidad fue medida mediante varias técnicas colorimétricas, como son el NR, MTT, CV o LDH. En el caso de los cultivos primarios de leucocitos, usamos el fluorocromo PI y citometría de flujo ya que las poblaciones en este caso son heterogéneas (linfocitos, monocitos-macrófagos y granulocitos), y para los eritrocitos, además del PI, usamos una técnica basada en la liberación de HbO2. Para evaluar el estrés oxidativa provocado por los metales, medimos la capacidad de las células para producir H2O2 y la expresión de genes relacionados con los sistemas antioxidantes (sod, cat, gr, prx) y con la protección celular (mta, hsp) mediante PCR a tiempo real. Por otra parte, para estudiar los mecanismos de muerte celular tras la exposición a metales, evaluamos la abundancia de células en apoptosis y/o necrosis usando PI y FDA/Anexina, y estudiamos la expresión de genes involucrados en la apoptosis (bax, bcl2 o casp3) mediante PCR a tiempo real. Además, las células SAF-1 fueron analizadas mediante microscopía electrónica de barrido, y el ciclo celular fue analizado en las DLB-1. Finalmente, el efecto inmunotoxicológico de los metales sobre la fagocitosis y el estallido respiratorio (principales respuestas inmunitarias innatas celulares) y la expresión de los genes ighm, tcrb, mx, bd, hepc, il1b, phox22 y phox40 fue estudiado en los leucocitos de dorada y lubina. Como conclusión, hemos generado una línea celular de cerebro de lubina denominada DLB-1 cuyo origen parece glial. Además, la exposición a los metales Cd, Hg, As y Pb en las líneas celulares y cultivos celulares primarios de dorada y lubina produjo una reducción en la viabilidad dosis-tiempo dependiente. El MeHg resultó ser el metal más tóxico, excepto para la línea celular DLB-1, mientras que el Pb fue el menos citotóxico. Entre los cultivos celulares primarios, los eritrocitos son las células más sensibles a la exposición de metales, seguidos de los leucocitos de riñón cefálico y los leucocitos de sangre. Comparando las dos especies estudiadas, las células de lubina son más resistentes a la exposición por metales que las de dorada. Por otra parte, la exposición a metales induce los sistemas de protección celular y antioxidantes, los cuáles son incapaces de compensar la sobreproducción de ROS, desencadenando el estrés oxidativo, el cual conlleva a la muerte celular, principalmente por apoptosis. Además, la respuesta inmunitaria de los leucocitos de riñón cefálico de dorada y lubina se vio disminuida tras la exposición a metales tanto a nivel génico como funcional. Así, ambas líneas celulares y los cultivos celulares primarios de peces empleados son herramientas valiosas para estudiar los mecanismos de la toxicidad producida por metales. Además, los eritrocitos de dorada y lubina deberían ser incluidos como modelo in vitro en estudios de Toxicología. Toxicity caused by metals in teleost fish. Effects on cellular viability, protection and immunity During the present Doctoral Thesis, we have studied the in vitro effects of metals on fish cell lines or primary cell cultures derived from gilthead seabream (Sparus aurata L.) and European sea bass (Dicentrarchus labrax L.) specimens, which are two marine fish species of great importance in aquaculture. Specifically, two cell lines (commercial SAF-1 cell line, derived from the seabream fins, and DLB-1, a cell line established during this Thesis from the sea bass brain) and three primary cell culture (erythrocytes and head-kidney (HKLs) and peripheral blood (PBLs) leucocytes) from marine gilthead seabream and European sea bass specimens were exposed in vitro to Cd, Hg, Pb or As and the resulting cytotoxicity was assessed. Furthermore, we evaluated the oxidative stress, by measuring reactive oxygen species (ROS) levels and/or mRNA transcription of antioxidant enzymes, as well as proteins involved in cell protection after metal exposure. In addition, we elucidated the main cellular death mechanisms triggered by metal exposure and the immunological effects of metals on leucocytes from seabream and sea bass. For this purpose, fish cell lines were exposed to metals and the viability was measured using colorimetric techniques such as NR, MTT, CV or LDH. In the case of leucocytes we used the fluorescent dye PI and flow cytometry since we use heterogeneous populations (lymphocytes, monocyte-macrophages and granulocytes) while for erythrocytes, apart from PI, we also used another technique based on the release of the HbO2 after metal exposure. For evaluating the oxidative stress provoked by metals, the production of H2O2 and the measure of gene expression of antioxidant enzymes (sod, cat, gr, prx) or proteins involved in cell protection (mta, hsp) by real-time PCR was performed. On the other hand, to study the cell death mechanisms after metal exposure, abundance of cells in apoptosis and/or necrosis using PI and FDA/Annexin V and flow cytometry, and the expression of regulatory genes involved in apoptosis (bax, bcl2 or casp3), was evaluated. In addition, scanning electron microscopy analysis of cell morphology in SAF-1 cell line and the cell cycle analysis in DLB-1 cells was studied. Finally, immunotoxicological effects of metals on leucocytes was evaluated by the analysis of phagocytosis and respiratory burst activity (the two main innate cellular immune responses) and the transcription of ighm, tcrb, mx, bd, hepc, il1b, phox22 and phox40 genes. Taking into account our results, we conclude that a new European sea bass brain cell line, called DLB-1, which shows glial origin, rapid cell division and low transfection rate has been generated. Furthermore, exposure to metals Cd, MeHg, Pb and As resulted in a dose-dependent cytotoxicity in all the fish cells studied. MeHg produced the highest cytotoxicity, except for DLB-1 cells, while Pb was the lowest toxic metal. Among the primary cell cultures, erythrocytes show the highest cytotoxicity after metal exposure followed by head-kidney and blood leucocytes. Regarding fish species, European sea bass exhibits more resistance to metal than gilthead seabream. In addition, cellular protection and antioxidant defences are induced in fish cells after metal exposure but they are unable to compensate the ROS overproduction leading to a marked oxidative stress, which in turns induces the cellular death, mainly by apoptosis. Regarding the immune response, it is impaired in European sea bass and gilthead seabream head-kidney leucocytes after metal exposure at both gene and functional levels. Thus, both fish cell lines and primary cell cultures represent valuable tools to evaluate the mechanisms of metal toxicity. Moreover, gilthead seabream and European sea bass erythrocytes should be further used as in vitro models in Toxicological studies.