Caracterización estructural de los ácidos fúlvicos en sedimentos y sus interacciones supramoleculares con disruptores endocrinos

La materia orgánica natural (MON) en sedimentos, suelo y agua se considera una matriz ambiental muy compleja, constituida por una mezcla de compuestos orgánicos de origen animal y/o vegetal que se encuentra en descomposición; debido a la actividad microbiana. La MON se divide en sustancias no húmicas (SNH) y sustancias húmicas (SH); éstas últimas se clasifican en ácidos fúlvicos (AFs), ácidos húmicos (AHs) y Huminas (HUs), que están constituidas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno. Asimismo, los AFs y AHs también pueden incluir heteroátomos en su estructura, como nitrógeno, azufre y fósforo (D’Andrilli et al., 2013; Orsi, 2014; Thorn & Cox, 2009). En compartimentos ambientales naturales y contaminados, las propiedades fisicoquímicas de los AFs son de especial interés, ya que son solubles en el medio acuoso a cualquier intervalo de pH y podrían formar puentes de hidrógeno con el agua y pasar del sedimento al medio acuoso, dependiendo de su grado de ionización. El comportamiento ácido de los AFs es proporcionado por una variedad de grupos funcionales como el CO₂H en ácidos grasos y aromáticos, sustituyentes de aminoácidos y/o grupos OH fenólicos que provienen de las estructuras de taninos y ligninas (Cook et al., 2003; Leenheer et al., 2001; Mylotte et al., 2014; Leenheer et al, 2004). La caracterización de las estructuras de los compuestos húmicos puede proporcionar información importante sobre el material primario y el mecanismo de formación probable. Por lo tanto, representa el punto de partida para evaluar la capacidad de interacción hacia metales pesados (J. A. Leenheer et al., 1998; Livens, 1991), plaguicidas (Chiou et al., 1986; Nicola Senesi, 1992; Tramonti et al., 1986) y diferentes clases de compuestos orgánicos como los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) (Saparpakorn et al., 2007) o los compuestos disruptores endocrinos (CDEs) (Zhu et al., 2012) . De hecho, la gran reactividad de las SH debe estar relacionada con el elevado número de grupos funcionales y su presencia depende tanto del proceso de humificación como de los precursores orgánicos. En este sentido, la humificación puede ser una etapa clave dentro del ciclo del carbono de los humedales, contribuyendo en gran medida al importante papel de los humedales como sumideros de carbono (Bridgham et al., 2006). El objetivo de este trabajo fue determinar la estructura de los AFs en sedimentos para conocer mejor su composición a nivel molecular y proponer subestructuras y estructuras de precursores orgánicos. Las muestras de sedimentos se obtuvieron de un área prioritaria para la conservación de los ecosistemas y la biodiversidad en México. Los AFs se extrajeron y purificaron usando modificaciones al método de la Sociedad Internacional de Sustancias Húmicas (IHSS, por sus siglas en inglés). La caracterización estructural se llevó a cabo mediante espectroscopia de infrarrojo (FTIR, por sus siglas en inglés), resonancia magnética nuclear (RMN) 1D y 2D, y cromatografía líquida de alto desempeño-ionización por electro-aspersión-espectrometría de masas (CLAD-ESI-EM) en los modos positivo (ESI+) y negativo (ESI−).