Proponiendo alternativas para la recuperacin de aguas de ros contaminadas con metales txicosPROPONIENDO ALTERNATIVAS PARA LA RECUPERACIN DE AGUAS DE ROS CONTAMINADA CON METALES TXICOS Raquel Lpez Flores 1, Pamela Snchez de la Cruz 1 y Jorge Trujillo Silva[footnoteRef:1] [1: Escuela de Qumica. Facultad de Ciencias. Universidad Nacional de Ingeniera. Av. Tpac Amaru 210-Rimac/ Lima 25-Per. Jorge_2514@hotmail.com]

RESUMENCistena es un aminocido proteinognico con un grupo tiol, que le confiere una gran reactividad. Por oxidacin da lugar a un puente disulfuro, esencial para la estructura y funcin de las protenas. La cistena es molcula precursora de numerosos metabolitos azufrados necesarios para el desarrollo de la vida. La sntesis de cistena por las plantas se considera un proceso biolgico clave. Las investigaciones en plantas de nuestro grupo han demostrado que cistena ejerce un papel esencial en las respuestas de las plantas a situaciones de estrs. La blandura del azufre presente en grupo tiol de la cistena le permite enlazarse con el cadmio (II) por una reaccin acido blando y base blanda debido a un mejor traslape de sus orbitales por la similitud de sus radios inicos.Se realiz el trabajo experimental utilizando directamente la L-cistena con una sal de cadmio, proporcionndonos un complejo caracterizado por espectroscopia IR. Esto nos permiti llegar a la conclusin que es factible la descontaminacin de aguas de ros contaminadas con metales txicos mediante la fitorremediacin con plantas que contengan protenas de alto ndice de cistena,ABSTRACTCysteine is a proteinogenic amino acid with a thiol group, which gives it great reactivity. By oxidation results in a disulfide bridge, essential to the structure and function of proteins. Cysteine is the precursor molecule metabolites numerous sulfur necessary for the development of life. Cysteine synthesis plants is considered a key biological process. The research in our group about plants have shown that cysteine plays a key role in plant responses to stress. The softness of sulfur in cysteine thiol group allows you to link to cadmium (II) by an acid reaction soft and soft base due to a better overlap of orbitals by the similarity of its ionic radius.

INTRODUCCINLa fitorremediacin es un conjunto de tecnologas que reducen in situ o ex situ la concentracin de diversos compuestos a partir de procesos bioqumicos realizados por las plantas y microorganismos asociados a ellas.La fitorremediacin utiliza las plantas para remover, reducir, transformar, mineralizar, degradar, volatilizar o estabilizar contaminantes. Se han identificado una amplia diversidad de especies que se emplean para este fin. Algunas de ellas, debido a su gran capacidad para acumular metales pesados, reciben el nombre de hiperacumuladoras. Por definicin, estas plantas deben acumular al menos 100 g/g (0.01 % peso seco) de Cd.La cistena (cys) juega un papel vital en la sntesis de pptidos y protenas y en la desintoxicacin de metales pesados como el cadmio en los organismos vivos. Las plantas son conocidas para sintetizar fitoquelatinas as como metalotionina, que son compuestos ricos en cistena que coordinan a los metales pesados para el almacenamiento y desintoxicacin. Se sabe que las fitoquelatinas tienen la siguiente secuencia general [-y-glu-cys]n Gly, donde n puede ser hasta 11. PARTE EXPERIMENTALSntesis del complejo:Se utiliza Cd(NO3)2 (marca, pureza) y clorhidrato de L-Cys (marca, pureza) para la preparacin de los complejos, estos reactivos deben estar en relacin molar de 1:6.Se disuelve la cistena (1.45g = 0.012mol) en 50mL de metanol y luego se aade Cd(NO3)2 (0.47g = 0.002mol).La mezcla se calienta a temperatura aproximada de 60 C con constante agitacin hasta la aparicin de un lquido viscoso o cristales largos formados, posteriormente filtrados al vaco.Espectroscopia IR:Los espectros infrarrojos de los compuestos se obtuvieron utilizando un espectrmetro(marca distribuidora, calidad). Los espectros finales fueron corregidos lnea base y normalizado a una unidad de absorcin.

RESULTADOS Y DISCUSINEl grupo tiol de la cistenaLa cistena es un aminocido proteinognico (componente de las protenas) cuya cadena R es un grupo tiol o tambin denominado sulfidrilo (-SH). Este grupo confiere una gran reactividad a la molcula de cistena, siendo el tiol el que participa en las reacciones en las que participa la cistena, actuando como nuclefilo.Proponiendo alternativas para la recuperacin de aguas de ros contaminadas con metales txicos

Un aspecto importante de la gran reactividad del grupo tiol de la cistena es su gran afinidad por los iones metlicos. Se une a metales como hierro, zinc, cobre o nquel, originando protenas enlazadas a metales que son esenciales para el desarrollo de la vida. Pero adems el grupo tiol de la cistena tiene tambin una gran afinidad por los metales pesados y existen protenas en las plantas que enlazan cadmio, mercurio, plomo, como sistemas defensivos frente a estos contaminantes.El tiol tambin es susceptible a la oxidacin para dar lugar a un puente disulfuro entre dos molculas de cistena mediante un enlace covalente fuerte (Figura 1B). Este enlace es muy importante en la estructura, plegamiento y funcin de las protenas, facilitando la estabilidad de las mismas. El puente disulfuro puede producirse entre dos cistenas de una nica cadena (puente intermolecular) o entre dos cadenas separadas (puente intermolecular). Adems, algunas protenas pueden sufrir procesos de reduccin/oxidacin de los puentes disulfuros de forma reversible como un mecanismo de regulacin redox de sus funciones.La fitorremediacin es una posible solucin para la descontaminacin de las aguas de ros, utilizando protenas que contengan especies (aminocidos con grupos tiol) afines a metales txicos como el cadmio. El cadmio (II) es el estado de oxidacin que prevalece en los complejos de cadmio, suele situarse en el hgado en donde se une a protenas de bajo peso molecular generalmente con presencia de cistena que contiene azufre en el grupo tiol muy afn al cadmio por su relacin acido-base blanda.La toxicidad del cadmio tambin se debe a su fcil alojamiento en los huesos debido a que se confunde fcilmente con el calcio (II) debido a que tienen similares radios inicos ya que el Cd (II) presenta un radio inico de 97pm mientras que el Ca (II) un radio inico de 99pm, razn por la cual el Cadmio es adoptado en los huesos sin ninguna importancia biolgica causando graves daos en material seo.

CONCLUSIONESHemos sintetizado con exito cristales de Cd-cys caracterizados mediante espectroscopia IR, demostrando las propiedades de remediacin de agua mediante el uso de plantas que contengan metalotioninas o fitoquelatinas con alto contenido de cistena.Adems los datos sugieren una geometra tetradrica que esperamos en trabajos posteriores poder aseverar mediante un anlisis de AGRADECIMIENTOSGran parte de nuestra investigacin se realizaron en las instalaciones de los laboratorios de facultad de ciencias de la universidad nacional de ingeniera (UNI) y en LIBIPMET.Asimismo la materia terica y referencia utilizada que fue recopilada de la biblioteca central y biblioteca de la facultad de ciencias de la UNI, que mediante sus convenios internacionales permiti el alcance de artculos de primera mano mediante SCOOPUS y SCIENCEDIRECT.

BIBLIOGRAFIA

[1] Huheey J., Keiter E. (2003). Qumica Inorgnica principios de estructura y reactividad. Mxico: ed. Incorporados s.a.[2]Rausch T, Wachter A. (2005): Sulfurmetabolism: a versatile platform for launching defence operations. Trends in PlantSciences 10: 503-509