Los efectos de sustancias tóxicas sobre un ecosistema se inician con una reacción bioquímica en el individuo, respuesta inicial que ocurre a los niveles de organización biológica más bajos, es reversible y específica. Subsecuentemente, con el incremento del impacto, tiene lugar una secuencia de alteraciones en niveles de organización más complejos, con perturbación de funciones vitales y muerte. Los biomarcadores pueden ser definidos a cualquier nivel de organización biológica. A mayor nivel de organización la sensibilidad, especificidad y precisión de las respuestas suelen disminuir, mientras que la relevancia ecológica aumenta. Dada la importancia de las comunidades microbianas para la homoeostasis de los ecosistemas y la gravedad de la contaminación química actual, se revisan las principales respuestas de las comunidades microbianas a los contaminantes químicos. Se reseñan los principales tipos de biomarcadores de contaminación, sus ventajas, desventajas y aplicaciones, así como las respuestas más usuales observadas en comunidades microbianas frente a la contaminación química. Se concluye que las comunidades microbianas son importantes bioindicadores de la contaminación de aguas por materia orgánica, evidenciado por el incremento poblacional en respuesta a estos contaminantes. Igualmente, la inducción de la síntesis de metalotioninas puede considerarse como una señal de alarma temprana ante la contaminación por metales pesados. Finalmente, la capacidad de comunidades microbianas para utilizar ciertos compuestos poliaromáticos como fuente de energía y carbono, permite su utilización como herramienta de biorremediación ante derrames de petróleo y otros compuestos orgánicos.
The effects of toxic substances on an ecosystem begin with a biochemical reaction in the individual. The initial reactions start at the lowest levels of biological organization, are highly specific and reversible. Subsequently, with increments of impact, a sequence of alterations occurs at more complex levels leading to interference of vital functions and death. Biomarkers can be defined at any level of biological organization. At the higher organizational level the response sensitivity, specificity and accuracy usually decrease, but at the same time the ecological relevance of the biomarker increases. The main reactions of microorganisms to chemical pollutants were revised in view of the relevance of microbial communities within the ecosystems and the severity of the current chemical contamination. This work describes the different kinds of biomarkers, their advantages, disadvantages and applications, as well as the main reactions of microbial communities to the presence of chemical and toxic compounds. It is concluded that the microbial communities are important bioindicators of water contamination by organic matter. The synthesis of methallothioneins may be regarded as an early sign of alarm in the initial stage of contamination due to heavy metals. The capacity of microbial communities to use certain polyaromatic hydrocarbons as a source of energy and carbon, allow their use as bioremediation tools in oil and other organic compound spills.
Os efeitos de substancias tóxicas sobre um ecossistema se iniciam com uma reação bioquímica no individuo, resposta inicial que ocorre aos níveis de organização biológica mais baixa, é reversível e específica. Subsequentemente, com o incremento do impacto, tem lugar uma seqüência de alterações em níveis de organização mais complexos, com perturbação de funções vitais e morte. Os bio marcadores podem ser definidos a qualquer nível de organização biológica. Ao maior nível de organização a sensibilidade, especificidade e precisão das respostas costumam diminuir, enquanto que a relevância ecológica aumenta. Devida a importância das comunidades microbianas para a homeostase dos ecossistemas e a gravidade da contaminação química atual, se revisam as principais respostas das comunidades microbianas aos contaminantes químicos. Resenham-se os principais tipos de biomarcadores de contaminação, suas vantagens, desvantagens e aplicações, assim como as respostas mais usuais observadas em comunidades microbianas frente à contaminação química. Conclui-se que as comunidades microbianas são importantes bioindicadores da contaminação de águas por matéria orgânica, evidenciado pelo incremento populacional em resposta a estes contaminantes. Igualmente, a indução da síntese de metalotioninas pode considerar-se como um sinal de alarme precoce diante da contaminação por metais pesados. Finalmente, a capacidade de comunidades microbianas para utilizar certos compostos poliaromáticos como fonte de energia e carbono, permite sua utilização como ferramenta de bio-remediação diante de derrames de petróleo e outros compostos orgânicos.