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La descomposición en los animales es un proceso que comienza inmediatamente después de la muerte e implica la destrucción de los tejidos blandos, dejando restos esqueletizados. El proceso químico de descomposición es complejo e implica la degradación de los tejidos blandos a medida que el cuerpo atraviesa las etapas secuenciales de la descomposición . [ 2 ] La autólisis y la putrefacción también desempeñan un papel importante en la desintegración de las células y los tejidos. [ 3 ]
El cuerpo humano está compuesto aproximadamente por: 64% de agua , 20% de proteínas , 10% de grasas , 1% de carbohidratos y 5% de minerales . [ 1 ] La descomposición de los tejidos blandos se caracteriza por la degradación de estas macromoléculas , por lo que una gran proporción de los productos de descomposición debería reflejar la cantidad de proteínas y grasas presentes inicialmente en el cuerpo. [ 4 ] De este modo, el proceso químico de descomposición implica la degradación de proteínas, carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos y huesos.
Degradación de proteínas
Las proteínas componen diversos tejidos del cuerpo, que pueden clasificarse como proteínas de tejidos blandos o duros. Por lo tanto, las proteínas del cuerpo no se degradan a un ritmo uniforme.
Proteólisis
La proteólisis es el proceso que descompone las proteínas. Está regulada por la humedad, la temperatura y las bacterias. [ 5 ] Este proceso no ocurre a una velocidad uniforme, por lo que algunas proteínas se degradan durante las primeras etapas de la descomposición, mientras que otras se degradan durante etapas posteriores. Durante las primeras etapas de la descomposición, se descomponen las proteínas de los tejidos blandos. Estas incluyen proteínas que:
- recubren el tracto gastrointestinal y el epitelio pancreático.
- del cerebro , hígado y riñones [ 6 ]
Durante las etapas posteriores de la descomposición, las proteínas tisulares más resistentes se degradan por los efectos de la putrefacción . Estas incluyen:
- reticulina
- proteína muscular
- colágeno (una proteína de tejido duro), que sobrevive incluso más tiempo que las proteínas de tejido anteriores [ 4 ]
La queratina es una proteína presente en la piel, el cabello y las uñas. Es muy resistente a las enzimas implicadas en la proteólisis y debe ser degradada por microorganismos queratinolíticos específicos. [ 7 ] Por este motivo, es común encontrar cabello y uñas junto con restos óseos. [ 8 ]
Productos de proteólisis
En general, la proteólisis descompone las proteínas en: [ 3 ] [ 4 ]
- proteosas
- peptonas
- polipéptidos
- aminoácidos
La proteólisis continua conduce a la producción de sustancias fenólicas . Además, también se producirán los siguientes gases: [ 4 ]
- dióxido de carbono
- sulfuro de hidrógeno , que es altamente tóxico
- amoníaco
- metano
Los aminoácidos que contienen azufre, cisteína y metionina, sufren descomposición bacteriana para producir: [ 4 ]
- amoníaco
- tioles (gases de descomposición conocidos por sus olores desagradables)
- ácido pirúvico
- sulfuros
- gas sulfuro de hidrógeno
- Si hay hierro presente, se producirá sulfuro ferroso , que se puede observar como un precipitado negro.
Dos productos comunes de descarboxilación de proteínas asociados a la descomposición son la putrescina y la cadaverina . Estos compuestos son tóxicos en altas concentraciones y tienen olores desagradables característicos. [ 6 ] Se cree que son componentes de los olores característicos de la descomposición que suelen detectar los perros detectores de cadáveres . [ 3 ]
En la Tabla 1 que aparece a continuación se puede encontrar un resumen de los productos de degradación de las proteínas .
Liberación de nitrógeno
El nitrógeno es un componente de los aminoácidos y se libera durante la desaminación . Generalmente se libera en forma de amoníaco, que puede ser utilizado por plantas o microbios del entorno, convertido en nitrato o acumulado en el suelo (si el cuerpo se encuentra sobre o dentro del suelo). [ 4 ] Se ha sugerido que la presencia de nitrógeno en el suelo puede potenciar el crecimiento de las plantas cercanas. [ 6 ]
En suelos ácidos, el amoníaco se convierte en iones amonio , que pueden ser utilizados por plantas o microorganismos. En suelos alcalinos, parte del amonio presente en el suelo puede volver a convertirse en amoníaco. El amonio restante en el ambiente puede sufrir nitrificación y desnitrificación para producir nitrato y nitrito . En ausencia de bacterias nitrificantes u organismos capaces de oxidar el amoníaco, este se acumula en el suelo. [ 4 ]
liberación de fósforo
El fósforo puede liberarse de diversos componentes del cuerpo, incluyendo proteínas (especialmente las que forman los ácidos nucleicos), fosfatos de azúcar y fosfolípidos. La ruta que sigue el fósforo una vez liberado es compleja y depende del pH del entorno. En la mayoría de los suelos, el fósforo existe como complejos inorgánicos insolubles, asociados con hierro , calcio , magnesio y aluminio . Los microorganismos del suelo también pueden transformar los complejos orgánicos insolubles en solubles. [ 4 ]
degradación de carbohidratos
Al inicio de la descomposición, los microorganismos degradan los carbohidratos. El proceso comienza con la degradación del glucógeno en monómeros de glucosa . [ 9 ] Estos monómeros de azúcar pueden descomponerse completamente en dióxido de carbono y agua, o descomponerse parcialmente en diversos ácidos orgánicos y alcoholes , [ 3 ] u otras especies oxigenadas, como cetonas , aldehídos , ésteres y éteres . [ 10 ]
Dependiendo de la disponibilidad de oxígeno en el ambiente, los azúcares serán descompuestos por diferentes organismos y en diferentes productos, aunque ambas rutas pueden ocurrir simultáneamente. En condiciones aeróbicas, los hongos y las bacterias descompondrán los azúcares en los siguientes ácidos orgánicos: [ 3 ]
En condiciones anaeróbicas, las bacterias descompondrán los azúcares en: [ 3 ]
que son colectivamente responsables del ambiente ácido comúnmente asociado con los cuerpos en descomposición. [ 3 ]
Otros productos de la fermentación bacteriana incluyen alcoholes, como el butanol y el etanol, la acetona y gases, como el metano y el hidrógeno. [ 3 ]
En la Tabla 1 que aparece a continuación se puede encontrar un resumen de los productos de degradación de los carbohidratos .
Degradación de lípidos
Los lípidos del cuerpo se encuentran principalmente en el tejido adiposo , que está compuesto por aproximadamente un 5-30% de agua, un 2-3% de proteínas y un 60-85% de lípidos, en peso, de los cuales el 90-99% son triglicéridos . [ 3 ] El tejido adiposo está compuesto en gran parte por lípidos neutros, que en conjunto se refieren a triglicéridos , diglicéridos , fosfolípidos y ésteres de colesterol , de los cuales los triglicéridos son los más comunes. [ 11 ] El contenido de ácidos grasos de los triglicéridos varía de persona a persona, pero contiene ácido oleico en mayor cantidad, seguido de los ácidos linoleico , palmitoleico y palmítico . [ 12 ]
Degradación de lípidos neutros
Los lípidos neutros son hidrolizados por lipasas poco después de la muerte, liberando los ácidos grasos de su esqueleto de glicerol . Esto crea una mezcla de ácidos grasos saturados e insaturados. [ 13 ] En las condiciones adecuadas (cuando hay suficiente agua y enzimas bacterianas), los lípidos neutros se degradan completamente hasta reducirse a ácidos grasos. En condiciones apropiadas, los ácidos grasos pueden transformarse en adipocira . [ 12 ] Por el contrario, los ácidos grasos pueden reaccionar con los iones de sodio y potasio presentes en los tejidos, produciendo sales de ácidos grasos. Cuando el cuerpo se encuentra cerca del suelo, los iones de sodio y potasio pueden ser reemplazados por iones de calcio y magnesio para formar jabones de ácidos grasos saturados, que también pueden contribuir a la formación de adipocira. [ 4 ]
Degradación de ácidos grasos
Los ácidos grasos resultantes de la hidrólisis pueden sufrir una de dos vías de degradación, dependiendo de la disponibilidad de oxígeno. [ 3 ] Sin embargo, es posible que ambas vías tengan lugar al mismo tiempo en diferentes áreas del cuerpo.
Degradación anaeróbica
Tras la muerte, predominan las bacterias anaeróbicas en el organismo, las cuales promueven la degradación anaeróbica de los ácidos grasos mediante hidrogenación . [ 3 ] El proceso de hidrogenación transforma los enlaces insaturados (dobles y triples) en enlaces simples. Esto incrementa la cantidad de ácidos grasos saturados y disminuye la proporción de ácidos grasos insaturados. Por lo tanto, la hidrogenación de los ácidos oleico y palmitoleico, por ejemplo, produce ácidos esteárico y palmítico, respectivamente. [ 13 ]
![{\displaystyle {{\overset {\mathrm {insaturado} \ \mathrm {graso} \ \mathrm {ácido} }{\mathrm {CHOO} {-}(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{7}}\,{\cdot }\,\mathrm {CH} {=}\mathrm {CH} {-}(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}\,{\cdot }\,\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {bacteriano} \ \mathrm {enzimas} } } {}{\overset {\mathrm {saturado} \ \mathrm {graso} \ \mathrm {ácido} }{\mathrm {CHOO} {-}(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{7}}\,{\cdot }\,\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{-}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{-}(\mathrm {CH} {\vfantasma {A}}_{\smash[{t}]{2}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}\,{\cdot }\,\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5e24d2ae82f838acaf754e7658808dab149dd3b0 "Ejemplo de una reacción de hidrogenación")
Degradación aeróbica
En presencia de oxígeno, los ácidos grasos se oxidan. La oxidación lipídica es un proceso de reacción en cadena en el que el oxígeno ataca el doble enlace de un ácido graso, generando enlaces peróxido . Finalmente, este proceso produce aldehídos y cetonas. [ 4 ]
- Iniciación
- Propagación
- Terminación
![{\displaystyle {{\text{RH}}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrm {\longrightarrow } {}{\text{R}}{}+{}\mathrm {OH} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/419e40c6006d23f05adfae1f5b949b892b86eb07)
![{\displaystyle {\begin{array}{l}{{\text{R}}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrm {\longrightarrow } {}\mathrm {ROO} }\\{{\text{ROO}}{}+{}\mathrm {RH} {}\mathrm {\longrightarrow } {}{\text{ROOH}}{}+{}\mathrm {R} }\end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9303912ce0f7041ff19b64086ad4309456831ea6)
![{\displaystyle {\begin{array}{l}{{\text{R}}{}+{}\mathrm {R} {}\mathrm {\longrightarrow } {}\mathrm {RR} }\\{{\text{R}}{}+{}\mathrm {ROO} {}\mathrm {\longrightarrow } {}\mathrm {ROOR} }\\{{\text{ROO}}{}+{}\mathrm {ROO} {}\mathrm {\longrightarrow } {}{\text{ROOR}}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}\end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d9272b3fe2c559490811ce28bcef8614008bb3d5)
En la Tabla 1 que figura a continuación se puede encontrar un resumen de los productos de degradación de los lípidos .
Degradación de ácidos nucleicos
La descomposición de los ácidos nucleicos produce bases nitrogenadas, fosfatos y azúcares. [ 10 ] Estos tres productos se descomponen aún más mediante las vías de degradación de otras macromoléculas. El nitrógeno de las bases nitrogenadas se transformará de la misma manera que en las proteínas . De forma similar, los fosfatos se liberarán del organismo y sufrirán los mismos cambios que los liberados de las proteínas y los fosfolípidos. Finalmente, los azúcares, también conocidos como carbohidratos , se degradarán en función de la disponibilidad de oxígeno.
Degradación ósea
El hueso es un tejido compuesto que se forma a partir de tres fracciones principales:
- una fracción proteica que consiste principalmente en colágeno (una proteína de tejido duro que es más resistente a la degradación que otras proteínas de tejido), que sirve de soporte
- una fracción mineral que consiste en hidroxiapatita (el mineral que contiene el calcio y el fósforo en un hueso), que rigidiza la estructura proteica
- una sustancia fundamental compuesta de otros compuestos orgánicos
El colágeno y la hidroxiapatita se mantienen unidos por un fuerte enlace proteína-mineral que proporciona al hueso su resistencia y su capacidad de permanecer mucho tiempo después de que el tejido blando del cuerpo se haya degradado. [ 4 ]
El proceso que degrada el hueso se denomina diagénesis . El primer paso del proceso implica la eliminación de la fracción orgánica de colágeno por la acción de las colagenasas bacterianas . Estas colagenasas descomponen las proteínas en péptidos. Posteriormente, los péptidos se reducen a sus aminoácidos constituyentes, que pueden ser lixiviados por las aguas subterráneas. Una vez que el colágeno se ha eliminado del hueso, el contenido de hidroxiapatita se degrada por la meteorización de minerales inorgánicos, lo que significa que iones importantes , como el calcio , se pierden en el medio ambiente. [ 4 ] El fuerte enlace proteína-mineral que proporciona al hueso su resistencia se verá comprometido por esta degradación, lo que dará lugar a una estructura general debilitada, que continuará debilitándose hasta que se produzca la desintegración completa del hueso. [ 3 ]
Factores que afectan la degradación ósea
El hueso es bastante resistente a la degradación, pero eventualmente se descompondrá por fractura física, descalcificación y disolución. Sin embargo, la velocidad a la que se degrada el hueso depende en gran medida de su entorno. Cuando hay suelo presente, su destrucción está influenciada tanto por agentes abióticos (agua, temperatura, tipo de suelo y pH) como bióticos ( fauna y flora ). [ 3 ]
Factores abióticos
El agua acelera el proceso al lixiviar minerales orgánicos esenciales del hueso. Por lo tanto, el tipo de suelo influye, ya que afecta el contenido de agua del ambiente. Por ejemplo, algunos suelos, como los arcillosos , retienen mejor el agua que otros, como los arenosos o limosos . Además, los suelos ácidos disuelven mejor la matriz inorgánica de la hidroxiapatita que los suelos básicos , acelerando así la desintegración del hueso. [ 3 ]
Factores bióticos
Los microorganismos , principalmente bacterias y hongos , desempeñan un papel en la degradación ósea. Son capaces de invadir el tejido óseo y provocar la lixiviación de minerales al entorno circundante, lo que genera alteraciones en su estructura. [ 14 ] Los mamíferos, tanto pequeños como grandes, suelen perturbar los huesos al retirarlos de las tumbas o roerlos, lo que contribuye a su destrucción. [ 15 ] Finalmente, las raíces de las plantas situadas sobre los lugares de entierro pueden ser extremadamente destructivas para el hueso. Las raíces finas pueden atravesar el tejido y partir los huesos largos, mientras que las raíces más grandes pueden producir aberturas en los huesos que pueden confundirse con fracturas. [ 3 ]
Referencias
- 1 2 Janaway RC, Percival SL, Wilson AS (2009). "Descomposición de restos humanos". En Percival, SL (ed.). Microbiología y envejecimiento . Springer Science + Business. pp. 13–334 . ISBN 978-1-58829-640-5.
{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - ↑ Clark, MA, Worrell, MB, Pless JE (1997). «Cambios post mortem en los tejidos blandos» . En Haglund, WD, Sorg MH (eds.). Tafonomía forense: El destino post mortem de los restos humanos . CRC Press. pp. 151–164 . ISBN 978-0-8493-9434-8.
{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Forbes , SL (2008). "Química de la descomposición en un entorno de entierro". En M. Tibbett, DO Carter (eds.). Análisis de suelos en tafonomía forense . CRC Press. págs. 203–223 . ISBN 978-1-4200-6991-4.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Dent BB; Forbes SL; Stuart BH (2004). "Revisión de los procesos de descomposición humana en el suelo". Environmental Geology . 45 (4): 576– 585. doi : 10.1007/s00254-003-0913-z . S2CID 129020735 .
- ↑ Vass AA; Barshick SA; Sega G.; Caton J.; Skeen JT; Love JC; et al. (2002). "Química de la descomposición de restos humanos: una nueva metodología para determinar el intervalo post mortem de restos humanos". Journal of Forensic Sciences . 47 (3): 542– 553. doi : 10.1520/JFS15294J . PMID 12051334 .
- 1 2 3 Gill-King, H. (1999). "Aspectos químicos y ultraestructurales de la descomposición" . En WD Haglund, MH Sorg (eds.). Tafonomía forense: El destino post mortem de los restos humanos . CRC Press. págs. 93–108 . ISBN 978-0-8493-9434-8.
- ↑ Gupta R.; Rammani P. (2006). "Queratinasas microbianas y sus posibles aplicaciones: una visión general". Microbiología Aplicada y Biotecnología . 70 (1): 21– 33. doi : 10.1007/s00253-005-0239-8 . PMID 16391926. S2CID 30779107 .
- ↑ Wilson, AS (2008). "La descomposición del cabello en el entorno de un cuerpo enterrado". En M. Tibbett, DO Carter (eds.). Análisis de suelos en tafonomía forense . CRC Press. pp. 123–151 . ISBN 978-1-4200-6991-4.
- ↑ Corry, JE (1978). "Una revisión: Posibles fuentes de etanol antes y después de la muerte: Su relación con la bioquímica y la microbiología de la descomposición". Journal of Applied Bacteriology . 44 (1): 1– 56. doi : 10.1111/j.1365-2672.1978.tb00776.x . PMID 344299 .
- 1 2 Dekeirsschieter J.; Verheggen FJ; Gohy M.; Hubrecht F.; Bourguignon L.; Lognay G.; et al. (2009). "Compuestos orgánicos volátiles cadavéricos liberados por cadáveres de cerdo en descomposición (Sus domesticus L.) en diferentes biotopos". Internacional de Ciencias Forenses . 189 ( 1– 3): 46– 53. doi : 10.1016/j.forsciint.2009.03.034 . PMID 19423246 .
- ↑ Ruiz-Gutierrez V.; Montero E.; Villar J. (1992). "Determinación de la composición de ácidos grasos y triacilgliceroles del tejido adiposo humano". Journal of Chromatography . 581 (2): 171– 178. doi : 10.1016/0378-4347(92)80269-V . PMID 1452607 .
- 1 2 Pfeiffer S.; Milne S.; Stevenson RM (1998). "La descomposición natural de la adipocira". Journal of Forensic Sciences . 43 (2): 368– 370. doi : 10.1520/JFS16147J . PMID 9544543 .
- 1 2 Notter SJ; Stuart BH; Rowe R.; Langlois N. (2009). "Los cambios iniciales de los depósitos de grasa durante la descomposición de restos humanos y porcinos". Journal of Forensic Sciences . 54 (1): 195– 201. doi : 10.1111/j.1556-4029.2008.00911.x . hdl : 10453/8767 . PMID 19018935 . S2CID 25158456 .
- ↑ Piepenbrink H. (1986). "Dos ejemplos de descomposición biogénica de huesos muertos y sus consecuencias para la interpretación tafonómica". Journal of Archaeological Science . 13 (5): 417– 430. Bibcode : 1986JArSc..13..417P . doi : 10.1016/0305-4403(86)90012-9 .
- ↑ Haglund WD; Reay DT; Swindler DR (1989). "Secuencia de carroñeo/desarticulación de restos humanos por cánidos en el noroeste del Pacífico". Journal of Forensic Sciences . 34 (3): 587– 606. doi : 10.1520/JFS12679J . PMID 2738562 .
- Biodegradación
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