Antimonio y sus efectos en el ecosistema

 Información preparada por el alumno DANIEL HERAS GONZALEZ de la asignatura de Contaminación Ambiental y Biodiversidad del Máster Oficial en Técnicas de Caracterización y Conservación de la Diversidad Biológica
 

El antimonio (Sb) es un elemento no esencial para los organismos que, de forma natural, es poco abundante (en la corteza terrestre lo encontramos en un orden de 0,2 a 0,3 mg  aunque está algo más presente en la capa más superficial). Sin embargo, la presencia de este elemento en el ambiente está potenciada por sus usos antrópicos (Tschan et al., 2009). Así, la minería y la industria son las principales fuentes de procedencia. En medicina se usa como tratamiento contra la leishmaniasis y otras enfermedades tropicales causadas por protozoos, siendo su forma pentavalente la más efectiva (Najim et al., 1998). En su forma metálica se usa como refuerzo para el plomo o como componente de materiales semiconductores. Además el trióxido de antimonio tiene múltiples usos como retardante de llama en plásticos, textiles o adhesivos, como pigmento, opacador, catalizador, mordiente y decolorante. Otras fuentes importantes de incorporación de este elemento al medio son las emisiones de los vehículos, las incineradoras, los combustibles fósiles, las fundiciones metalúrgicas donde aparece como óxidos y sulfuros y las actividades de tiro (ya que se usa para reforzar las balas).

El antimonio puede ser tóxico a concentraciones elevadas y algunos de sus compuestos son carcinógenos potencialmente además de ser causante de enfermedades tras exposición prolongada como neumoconiosis (Gough et al., 1979). Una de las principales vías de contacto de animales y humanos con estas concentraciones es mediante el consumo de vegetales cultivados en suelos contaminados. Por el hecho de aparecer frecuentemente junto a otros elementos más tóxicos como el plomo o el arsénico la ecotoxicología y efectos del antimonio han sido ignorados o pasados por alto (Tschan et al., 2009). En forma inorgánica y sobre todo como trivalente alcanza su máxima toxicidad. La cantidad de Sb que pueden tomar las plantas del suelo es variable según la especie y lugar donde se encuentre pero parece que es proporcional a la concentración de antimonio soluble en el suelo. Esta captación se realiza con gran probabilidad, mediante transporte pasivo por convección en la vía del apoplasto. La entrada en las células ocurriría mediante filtraciones en las bandas de Caspary o por las acuaporinas en el caso de estar en forma de estibina.

También se han realizado estudios en animales. En 1962 (Djurić et al.) se observó en ratas que los eritrocitos eran las células más susceptibles cuando son expuestas de forma prolongada a Sb.  Se realizó un experimento en hámsteres en laboratorio (Leffler et al., 1984) para evaluar los efectos de las partículas en suspensión procedentes de las fundiciones en el sistema respiratorio. Está comprobado que el antimonio tiene una retención mayor en los tejidos y órganos que el arsénico debido a su menor solubilidad. En otros estudios se ha visto que los trabajadores expuestos a estas partículas no logran expulsar de su organismo el Sb a largo plazo, indicando una semivida de eliminación grande (Gerhardsson et al., 1982). Se ha observado que la incorporación a la cadena trófica desde suelos contaminados por medio de la herbivoría o del consumo de invertebrados es lenta (Ainsworth et al., 1990). A pesar de ello, hay suficiente evidencia de la carcinogenicidad del trisulfuro de antimonio en animales usados en experimentación (Health Council of the Netherlands, 2011)

En cuanto a los sistemas acuáticos su presencia se debe a la erosión mineral, a la escorrentía y a las actividades antropogénicas pudiendo alcanzar en zonas donde se realizan estas últimas valores 100 veces más altos que la concentración usual (Filella et al., 2002). Otra fuente de Sb son las aguas geotermales. Sin embargo este elemento presenta un comportamiento poco reactivo en agua. Además se puede asociar a partículas con facilidad lo cual favorece su sedimentación (Byrd, 1990).  No hay evidencia de bioconcentración en algas aunque sí parecen ser capaces de realizar una desintoxicación mediante el cambio del estado de oxidación. Aun así, en estudios anteriores (Gough et al., 1979) se observó una tendencia a la acumulación de Sb en el tejido muscular de animales marinos pudiendo causar toxicidad. Un aspecto bastante debatido es el hecho de que la presencia de la especie trivalente y su metilación se deba o no a la actividad biológica (Filella et al., 2002).

Así se puede concluir que es fundamental realizar más investigaciones, sobre todo, en lo que respecta a la incorporación por parte de las plantas de este elemento ya que puede causar problemas si esa biodisponibilidad no es baja como se piensa y más conociendo su papel como carcinógeno en animales. Además se hace necesario optimizar el proceso de producción y reciclaje de los materiales que contienen antimonio ya que la tendencia actual es usarlo para retardante de llama en vez del uso mayoritario anterior como aleación junto al plomo. Esto provoca que la reutilización de este elemento sea casi inexistente.

Ainsworth, N., Cooke, J.A., Johnson, M.S. (1990). Distribution of antimony in contaminated grassland: 2. Small mammals and invertebrates. Environmental Pollution, 65, 79–87.

Byrd, J.T. (1990). Comparative geochemistries of arsenic and antimony in rivers and estuaries. Science of the Total Environment, 97-98: 301–314

Djurić, D., Thomas, R.G., Lie, R. (1962). The distribution and excretion of trivalent antimony in the rat following inhalation. Internationales Archiv für Gewerbepathologie und Gewerbehygiene, 19 (5): 529-545

Filella, M., Belzile, N., Chen, Y-W. (2002). Antimony in the environment: a review focused on natural waters I. Occurrence. Earth-Science Reviews, 57: 125–176

Gerhardsson L., Brune D., Nordberg G.F., Wester P.O. (1982)  Antimony in lung, liver and kidney tissue from deceased smelter workers. Scandinavian Journal of Work, Environment & Health, 8: 201-208.

Gough, L.P., Shacklette, H.T., Case, A.A. (1979). Element Concentrations Toxic to Plants, Animals, and Man. Geological Survey Bulletin, 1466.

Leffler, P., Gerhardsson, L., Brune, D., Nordberg, G.F. (1984). Lung retention of antimony and arsenic in hamsters after the intratracheal instillation of industrial dust. Scandinavian Journal of Work, Environment & Health, 10: 245-251

Najim, R.A., Sharquie, K.E., Farjou, I.B. (1998). Zinc Sulphate in the Treatment of Cutaneous Leishmaniasis: an in Vitro and Animal Study. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, 93(6): 831-837

Tschan, M., Robinson, B.H., Schulin, R. (2009). Antimony in the soil–plant system – a review. Environmental Chemistry, 6: 106–115.

Health Council of the Netherlands (2011). Antimony and antimony compounds.

Anuncios