El metilmercurio (a veces metilmercurio ) es un catión organometálico extremadamente tóxico con la fórmula [CH 3 Hg] + . Sus derivados son la principal fuente de mercurio orgánico para los seres humanos. Es un tóxico ambiental bioacumulativo . [1]
Identificadores | |||
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Modelo 3D ( JSmol ) | |||
CHEBI | |||
ChemSpider | |||
Tarjeta de información ECHA | 100.223.040 | ||
PubChem CID | |||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
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Propiedades | |||
CH 3 Hg | |||
Masa molar | 215,63 g / mol | ||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
verificar ( ¿qué es ?) | |||
Referencias de Infobox | |||
Estructura y química
"Metilmercurio" es una abreviatura del hipotético "catión metilmercurio", a veces escrito " catión metilmercurio (1+) " o " catión metilmercurio (II) ". Este grupo funcional está compuesto por un grupo metilo unido a un mercurio . Su fórmula química es C H 3 Hg + (a veces escrito como MeHg + ). El metilmercurio existe como sustituyente en muchos complejos del tipo [MeHgL] + (L = base de Lewis) y MeHgX (X = anión). [2]
Como ión con carga positiva, se combina fácilmente con aniones como el cloruro ( Cl - ), el hidróxido ( O H - ) y el nitrato ( N O 3 - ). Tiene una afinidad particular por los aniones que contienen azufre , en particular los tioles (RS - ). Los tioles se generan en el aminoácido cisteína y el péptido glutatión forma complejos fuertes con metilmercurio: [3]
- [MeHg] + + RSH → MeHg-SR + H +
Fuentes
Fuentes ambientales
El metilmercurio se forma a partir del mercurio inorgánico por la acción de microbios que viven en sistemas acuáticos, incluidos lagos , ríos , humedales , sedimentos , suelos y mar abierto . [5] Esta producción de metilmercurio se ha atribuido principalmente a bacterias anaeróbicas en el sedimento. [6] Las concentraciones significativas de metilmercurio en las columnas de agua del océano [7] están fuertemente asociadas con la remineralización de nutrientes y materia orgánica , lo que indica que la remineralización puede contribuir a la producción de metilmercurio. [8] También se han observado mediciones directas de la producción de metilmercurio utilizando isótopos estables de mercurio en aguas marinas, [9] [10] pero aún se desconocen los microbios involucrados. Se ha detectado un aumento de las concentraciones de metilmercurio en el agua y los peces después de la inundación de suelos asociada con la creación de embalses (por ejemplo, para la generación de energía hidroeléctrica) y en los humedales termokarst que se forman después del deshielo del permafrost . [9] [11] [12]
Hay varias fuentes de mercurio inorgánico que pueden contribuir indirectamente a la producción de metilmercurio a partir de microbios en el medio ambiente. Las fuentes naturales de mercurio liberado a la atmósfera incluyen volcanes , incendios forestales , volatilización del océano [13] y meteorización de rocas que contienen mercurio . [14] Las fuentes antropogénicas de mercurio incluyen la quema de desechos que contienen mercurio inorgánico y la quema de combustibles fósiles , particularmente carbón . Aunque el mercurio inorgánico es solo un componente mínimo de dichos combustibles, su combustión a gran escala en calderas de servicios públicos y comerciales / industriales en los Estados Unidos solo da como resultado la liberación de unas 80,2 toneladas (73 toneladas ) de mercurio elemental a la atmósfera cada año, de emisiones antropogénicas totales de mercurio en los Estados Unidos de 158 toneladas (144 toneladas) / año. [15]
En el pasado, el metilmercurio se producía directa e indirectamente como parte de varios procesos industriales, como la fabricación de acetaldehído . Sin embargo, actualmente hay pocas fuentes antropogénicas directas de contaminación por metilmercurio en los Estados Unidos. [15]
Los experimentos de ecosistemas de todo el lago en IISD-ELA en Ontario, Canadá, mostraron que el mercurio que cae directamente sobre un lago tiene los impactos más rápidos en los ecosistemas acuáticos en comparación con el mercurio que cae en la tierra circundante. [16] Las bacterias convierten este mercurio inorgánico en metilmercurio. Se agregaron diferentes isótopos estables de mercurio a lagos, humedales y tierras altas , simulando lluvia, y luego se analizaron las concentraciones de mercurio en los peces para encontrar su fuente. [17] El mercurio aplicado a los lagos se encontró en la perca amarilla joven del año en dos meses, mientras que el mercurio aplicado a los humedales y tierras altas tuvo una afluencia más lenta pero más prolongada. [16] [17]
La intoxicación aguda por metilmercurio puede ocurrir directamente por la liberación de metilmercurio al medio ambiente o indirectamente por la liberación de mercurio inorgánico que posteriormente se metila en el medio ambiente. Por ejemplo, el envenenamiento por metilmercurio ocurrió en Grassy Narrows en Ontario, Canadá (ver la enfermedad de Ontario Minamata ) como resultado del mercurio liberado por el proceso de cloro - álcali de celda de mercurio , que usa mercurio líquido como electrodo en un proceso que implica la descomposición electrolítica de la salmuera seguido de la metilación del mercurio en el medio acuático. También se produjo una tragedia aguda de intoxicación por metilmercurio en Minamata, Japón, tras la liberación de metilmercurio en la bahía de Minamata y sus afluentes (véase Enfermedad de Minamata ). En el caso de Ontario, el mercurio inorgánico descargado al medio ambiente estaba metilado en el medio ambiente; mientras que, en Minamata, Japón, hubo descargas industriales directas de metilmercurio.
Fuentes dietéticas
Dado que el metilmercurio se forma en los sistemas acuáticos y no se elimina fácilmente de los organismos, se biomagnifica en las cadenas alimentarias acuáticas desde las bacterias hasta el plancton , los macroinvertebrados , los peces herbívoros y los peces piscívoros (que se alimentan de peces). [18] [19] En cada paso de la cadena alimentaria, aumenta la concentración de metilmercurio en el organismo. La concentración de metilmercurio en los depredadores acuáticos de nivel superior puede alcanzar un nivel un millón de veces más alto que el nivel en el agua. [18] [19] Esto se debe a que el metilmercurio tiene una vida media de aproximadamente 72 días en los organismos acuáticos, lo que resulta en su bioacumulación dentro de estas cadenas alimentarias. Los organismos, incluidos los seres humanos, [20] las aves que se alimentan de pescado y los mamíferos que se alimentan de pescado como las nutrias y los cetáceos (es decir, ballenas y delfines ) que consumen pescado de la parte superior de la cadena alimentaria acuática reciben el metilmercurio que se ha acumulado a través de este proceso. más las toxinas en su hábitat. [18] [19] Los peces y otras especies acuáticas son la principal fuente de exposición humana al metilmercurio. [18]
La concentración de mercurio en cualquier pez depende de la especie de pez, la edad y el tamaño del pez y el tipo de cuerpo de agua en el que se encuentra. [18] En general, los peces que se alimentan de pescado como el tiburón , el pez espada , el marlín , las especies más grandes de atún , la lucioperca , la lobina negra y el lucio del norte tienen niveles más altos de metilmercurio que los peces herbívoros o peces más pequeños como la tilapia y el arenque . [21] [22] Dentro de una determinada especie de pescado, los peces mayores y mayores tienen niveles más altos de metilmercurio que los peces más pequeños. Los peces que se desarrollan en cuerpos de agua que son más ácidos también tienden a tener niveles más altos de metilmercurio. [18]
Impacto biológico
Efectos sobre la salud humana
El metilmercurio ingerido es absorbido rápida y completamente por el tracto gastrointestinal . Se encuentra principalmente en forma de complejo con cisteína libre y con proteínas y péptidos que contienen ese aminoácido. El complejo metilmercúrico-cisteinilo es reconocido por los aminoácidos que transportan proteínas en el cuerpo como metionina , otro aminoácido esencial . [23] Debido a este mimetismo, se transporta libremente por todo el cuerpo, incluso a través de la barrera hematoencefálica y a través de la placenta , donde es absorbido por el feto en desarrollo . También por esta razón, además de su fuerte unión a las proteínas, el metilmercurio no se elimina fácilmente. El metilmercurio tiene una vida media en sangre humana de unos 50 días. [24]
Varios estudios indican que el metilmercurio está relacionado con sutiles déficits de desarrollo en niños expuestos en el útero , como pérdida de puntos de CI y disminución del rendimiento en pruebas de habilidades del lenguaje, función de la memoria y déficits de atención. [25] La exposición al metilmercurio en adultos también se ha relacionado con un mayor riesgo de enfermedad cardiovascular, incluido un ataque cardíaco . [26] [27] [28] Alguna evidencia también sugiere que el metilmercurio puede causar efectos autoinmunes en personas sensibles. [29] A pesar de algunas preocupaciones sobre la relación entre la exposición al metilmercurio y el autismo, hay pocos datos que apoyen tal vínculo. [30] Aunque no hay duda de que el metilmercurio es tóxico en varios aspectos, incluida la exposición del feto en desarrollo, todavía existe cierta controversia en cuanto a los niveles de metilmercurio en la dieta que pueden provocar efectos adversos. Evidencia reciente sugiere que la toxicidad cardiovascular y para el desarrollo del metilmercurio puede mitigarse mediante la coexposición a ácidos grasos omega-3 y quizás al selenio, que se encuentran tanto en el pescado como en otros lugares. [31] [32] [33] [34] [35]
Ha habido varios episodios en los que un gran número de personas sufrieron intoxicaciones graves por alimentos contaminados con altos niveles de metilmercurio, en particular el vertido de desechos industriales que provocó la contaminación y la consiguiente intoxicación masiva en Minamata y Niigata , Japón [36] y la situación en Irak en las décadas de 1960 y 1970, en el que el trigo tratado con metilmercurio como conservante y destinado a ser semillas se alimentaba a los animales y era consumido directamente por la gente (véase el desastre del grano venenoso en Basora ). Estos episodios resultaron en síntomas neurológicos que incluyen parestesias , pérdida de coordinación física, dificultad para hablar , estrechamiento del campo visual , discapacidad auditiva , ceguera y muerte. Los niños que habían estado expuestos en el útero a través de la ingestión de sus madres también se vieron afectados por una variedad de síntomas que incluyen dificultades motoras, problemas sensoriales y discapacidad intelectual .
En la actualidad, las exposiciones de esta magnitud rara vez se ven y se limitan a incidentes aislados. En consecuencia, la preocupación por la contaminación por metilmercurio se centra actualmente en efectos más sutiles que pueden estar vinculados a los niveles de exposición que se observan actualmente en poblaciones con niveles altos a moderados de consumo de pescado en la dieta. Estos efectos no son necesariamente identificables a nivel individual o pueden no reconocerse únicamente como debidos al metilmercurio. Sin embargo, estos efectos pueden detectarse comparando poblaciones con diferentes niveles de exposición. Hay informes aislados de varios efectos clínicos sobre la salud en personas que consumen grandes cantidades de pescado; [37] sin embargo, los efectos específicos sobre la salud y los patrones de exposición no se han verificado con estudios controlados más grandes.
Muchas agencias gubernamentales, la mayoría de los notables son la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), los Estados Unidos Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), Health Canada , y de la Unión Europea de Salud y Protección del Consumidor Dirección General , así como el Mundial La Organización de la Salud (OMS) y la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) han publicado una guía para los consumidores de pescado diseñada para limitar la exposición al metilmercurio por el consumo de pescado. En la actualidad, la mayor parte de esta orientación se basa en la protección del feto en desarrollo; Sin embargo, las orientaciones futuras también pueden abordar el riesgo cardiovascular. En general, los consejos sobre el consumo de pescado intentan transmitir el mensaje de que el pescado es una buena fuente de nutrición y tiene importantes beneficios para la salud, pero que los consumidores, en particular las mujeres embarazadas, las mujeres en edad fértil, las madres lactantes y los niños pequeños, deben evitar pescado con altos niveles de metilmercurio, limite su ingesta de pescado con niveles moderados de metilmercurio y consuma pescado con niveles bajos de metilmercurio no más de dos veces por semana. [38] [39]
Efectos sobre los peces y la vida silvestre
En los últimos años, se ha reconocido cada vez más que el metilmercurio afecta la salud de los peces y la vida silvestre, tanto en ecosistemas gravemente contaminados como en ecosistemas con niveles modestos de metilmercurio. Dos revisiones [18] [40] documentan numerosos estudios sobre la disminución del éxito reproductivo de peces, aves que se alimentan de peces y mamíferos debido a la contaminación por metilmercurio en los ecosistemas acuáticos.
En política pública
Los niveles de metilmercurio reportados en el pescado, junto con las advertencias sobre el consumo de pescado, tienen el potencial de alterar los hábitos alimenticios de las personas, las tradiciones pesqueras y los medios de vida de las personas involucradas en la captura, distribución y preparación de pescado como alimento para los seres humanos. [41] Además, los límites propuestos para las emisiones de mercurio tienen el potencial de agregar costosos controles de contaminación en las calderas de servicios públicos alimentadas con carbón. No obstante, se pueden lograr beneficios sustanciales a nivel mundial mediante la introducción de medidas de reducción de las emisiones de mercurio porque reducen la exposición de las personas y la vida silvestre al metilmercurio. [42]
Aproximadamente el 30% de la entrada de depósito de mercurio distribuido proviene de fuentes antropogénicas actuales y el 70% proviene de fuentes naturales. La categoría de fuentes naturales incluye la reemisión de mercurio depositado previamente de fuentes antropogénicas. [43] Según un estudio, basado en concentraciones modeladas, los niveles pre- antropoceno ligados al tejido en los peces pueden no haber diferido notablemente de los niveles actuales. [44] Sin embargo, según un conjunto completo de mediciones globales, el océano contiene alrededor de 60.000 a 80.000 toneladas de mercurio por contaminación, y los niveles de mercurio en la parte superior del océano se han triplicado desde el comienzo de la revolución industrial. Los niveles más altos de mercurio en aguas oceánicas menos profundas podrían aumentar la cantidad de tóxico que se acumula en el pescado comestible, exponiendo a las personas a un mayor riesgo de intoxicación por mercurio. [45]
Ver también
- Los materiales de referencia canadienses incluyen algunos con metilmercurio, por ejemplo, DORM
- Dimetilmercurio , mercurio con un segundo grupo metilo
- Etilmercurio , un catión relacionado
- envenenamiento por mercurio
- Regulación del mercurio en los Estados Unidos
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enlaces externos
- ATSDR - ToxFAQs: Mercurio
- ATSDR - Declaración de salud pública: mercurio
- ATSDR - ¡ALERTA! Patrones de exposición al mercurio metálico, 26/6/97
- ATSDR - MMG: Mercurio
- ATSDR - Perfil toxicológico: mercurio
- Inventario Nacional de Contaminantes - Hoja de datos de mercurio y compuestos
- Calculadora de exposición al metilmercurio en el pescado proporcionada por GotMercury.Org, que utiliza datos de mercurio de la FDA con los niveles de exposición seguros calculados por la EPA.
- Contaminación por metilmercurio en pescados y mariscos
- nytimes.com, Tuna Fish Stories: The Candidates Spin the Sushi
- Sitio de mercurio de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.
- Sitio de mercurio del Servicio Geológico de EE. UU.
- Sitio de mercurio de Environment Canada
- Sitio de mercurio de Health Canada
- Conferencia internacional sobre el mercurio como contaminante global 2006-Madison, WI EE. UU. 2009-Guizhou, China 2011-Halifax, NS Canadá