Composición corporal humana [1]
La descomposición en los animales es un proceso que comienza inmediatamente después de la muerte e implica la destrucción de los tejidos blandos, dejando atrás restos esqueletizados. El proceso químico de descomposición es complejo e implica la rotura de los tejidos blandos a medida que el cuerpo pasa por las etapas secuenciales de descomposición . [2] La autólisis y la putrefacción también desempeñan papeles importantes en la desintegración de células y tejidos. [3]
El cuerpo humano está compuesto aproximadamente de: 64% de agua , 20% de proteínas , 10% de grasas , 1% de carbohidratos , 5% de minerales . [1] La descomposición del tejido blando se caracteriza por la descomposición de estas macromoléculas y, por lo tanto, una gran proporción de los productos de descomposición debe reflejar la cantidad de contenido de proteínas y grasas inicialmente presente en el cuerpo. [4] Como tal, el proceso químico de descomposición implica la descomposición de proteínas, carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos y huesos.
Las proteínas forman una variedad de tejidos diferentes dentro del cuerpo, que pueden clasificarse como proteínas de tejido blando o duro. Por lo tanto, las proteínas dentro del cuerpo no se degradan a un ritmo uniforme.
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 un ritmo uniforme y, por lo tanto, algunas proteínas se degradan durante la descomposición temprana, mientras que otras se degradan durante las etapas posteriores de la descomposición. Durante las primeras etapas de la descomposición, se descomponen las proteínas de los tejidos blandos. Estas incluyen proteínas que:
Durante las últimas etapas de descomposición, las proteínas tisulares más resistentes se degradan por los efectos de la putrefacción . Entre ellas se incluyen:
La queratina es una proteína que se encuentra en la piel, el cabello y las uñas. Es muy resistente a las enzimas que intervienen en la proteólisis y debe ser degradada por microorganismos queratinolíticos especiales. [7] Esta es la razón por la que el cabello y las uñas se encuentran comúnmente junto con los restos óseos. [8]
En general, la proteólisis descompone las proteínas en: [3] [4]
La proteólisis continua conduce a la producción de sustancias fenólicas . Además, también se producirán los siguientes gases: [4]
Los aminoácidos que contienen azufre, cisteína y metionina, sufren descomposición bacteriana para producir: [4]
Dos productos comunes de descarboxilación de proteínas asociados con la descomposición son la putrescina y la cadaverina . Estos compuestos son tóxicos en niveles altos 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]
Un resumen de los productos de degradación de proteínas se puede encontrar en la Tabla 1 a continuación.
El nitrógeno es un componente de los aminoácidos y se libera durante la desaminación . Normalmente se libera en forma de amoníaco, que puede ser utilizado por las plantas o los microbios del entorno circundante, convertirse en nitrato o acumularse en el suelo (si el cuerpo se encuentra sobre el suelo o dentro de él). [4] Se ha sugerido que la presencia de nitrógeno en el suelo puede mejorar el crecimiento de las plantas cercanas. [6]
En condiciones ácidas del suelo, el amoníaco se convierte en iones de amonio , que pueden ser utilizados por las plantas o los microbios. En condiciones alcalinas, algunos de los iones de amonio que entran en el suelo pueden convertirse nuevamente en amoníaco. Cualquier 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, el amoníaco se acumulará en el suelo. [4]
El fósforo puede liberarse de varios componentes del cuerpo, incluidas las proteínas (especialmente las que forman los ácidos nucleicos), el fosfato de azúcar y los fosfolípidos. La ruta que sigue el fósforo una vez que se libera es compleja y depende del pH del entorno circundante. En la mayoría de los suelos, el fósforo existe como complejos inorgánicos insolubles, asociados con el hierro , el calcio , el magnesio y el aluminio . Los microorganismos del suelo también pueden transformar los complejos orgánicos insolubles en solubles. [4]
En las primeras fases de la descomposición, los carbohidratos serán degradados por microorganismos. El proceso comienza con la descomposición del glucógeno en monómeros de glucosa . [9] Estos monómeros de azúcar pueden descomponerse completamente en dióxido de carbono y agua o descomponerse de forma incompleta 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 fermentación bacteriana incluyen alcoholes, como el alcohol butílico y etílico, acetona y gases, como el metano y el hidrógeno. [3]
Un resumen de los productos de degradación de carbohidratos se puede encontrar en la Tabla 1 a continuación.
Los lípidos en el cuerpo están contenidos principalmente en el tejido adiposo , que se compone de aproximadamente 5-30% de agua, 2-3% de proteínas y 60-85% de lípidos, en peso, de los cuales 90-99% son triglicéridos . [3] El tejido adiposo se compone en gran parte de lípidos neutros, que colectivamente 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 la mayor cantidad, seguido de los ácidos linoleico , palmitoleico y palmítico . [12]
Los lípidos neutros son hidrolizados por las lipasas poco después de la muerte, para liberar los ácidos grasos de su cadena principal 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 degradarán completamente hasta que se reduzcan a ácidos grasos. En condiciones adecuadas, los ácidos grasos pueden transformarse en adipocera . [12] Por el contrario, los ácidos grasos pueden reaccionar con los iones de sodio y potasio presentes en el tejido, para producir 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 adipocera. [4]
Los ácidos grasos resultantes de la hidrólisis pueden sufrir una de dos rutas de degradación, dependiendo de la disponibilidad de oxígeno. [3] Sin embargo, es posible que ambas rutas tengan lugar al mismo tiempo en diferentes zonas del cuerpo.
Las bacterias anaeróbicas predominan en el organismo después de la muerte, lo que promueve la degradación anaeróbica de los ácidos grasos por hidrogenación . [3] El proceso de hidrogenación transforma los enlaces insaturados (enlaces dobles y triples) en enlaces simples. Esto esencialmente aumenta las cantidades de ácidos grasos saturados, mientras que disminuye la proporción de ácidos grasos insaturados. Por lo tanto, la hidrogenación de los ácidos oleico y palmitoleico, por ejemplo, producirá ácidos esteárico y palmítico, respectivamente. [13]
En presencia de oxígeno, los ácidos grasos se oxidan. La oxidación de lípidos es un proceso de reacción en cadena en el que el oxígeno ataca el doble enlace de un ácido graso para formar enlaces de peróxido . Finalmente, el proceso producirá aldehídos y cetonas. [4]
Un resumen de los productos de degradación de lípidos se puede encontrar en la Tabla 1 [ ¿dónde? ] a continuación.
La descomposición de los ácidos nucleicos produce bases nitrogenadas, fosfatos y azúcares. [10] Estos tres productos se descomponen aún más mediante vías de degradación de otras macromoléculas. El nitrógeno de las bases nitrogenadas se transformará de la misma manera que en las proteínas. De manera similar, los fosfatos se liberarán del cuerpo y sufrirán los mismos cambios que los liberados por las proteínas y los fosfolípidos. Finalmente, los azúcares, también conocidos como carbohidratos, se degradarán en función de la disponibilidad de oxígeno.
El hueso es un tejido compuesto que se compone de tres fracciones principales:
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El colágeno y la hidroxiapatita se mantienen unidos por un fuerte enlace proteína-mineral que proporciona al hueso su fuerza 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 de colágeno orgánico por la acción de las colagenasas bacterianas . Estas colagenasas descomponen las proteínas en péptidos. Los péptidos se reducen posteriormente a sus aminoácidos constituyentes, que pueden ser lixiviados por las aguas subterráneas. Una vez que se ha eliminado el colágeno del hueso, el contenido de hidroxiapatita se degrada por la erosión mineral inorgánica, lo que significa que se pierden iones importantes , como el calcio , en el medio ambiente. [4] El fuerte enlace proteína-mineral que proporcionaba al hueso su fuerza se verá comprometido por esta degradación, lo que dará lugar a una estructura debilitada en general, que seguirá debilitándose hasta que se produzca la desintegración completa del hueso. [3]
El hueso es bastante resistente a la degradación, pero con el tiempo se degradará por rotura física, descalcificación y disolución. Sin embargo, la velocidad a la que se degrada el hueso depende en gran medida del entorno que lo rodea. Cuando hay suelo, su destrucción está influenciada tanto por agentes abióticos (agua, temperatura, tipo de suelo y pH) como bióticos ( fauna y flora ). [3]
El agua acelera el proceso al lixiviar los minerales orgánicos esenciales de los huesos. Por ello, el tipo de suelo juega un papel importante, ya que afectará el contenido de agua del entorno. Por ejemplo, algunos suelos, como los arcillosos , retienen el agua mejor que otros, como los arenosos o limosos . Además, los suelos ácidos tienen mayor capacidad para disolver la matriz inorgánica de hidroxiapatita que los suelos básicos , acelerando así la desintegración del hueso. [3]
Los microorganismos , principalmente bacterias y hongos , desempeñan un papel en la degradación ósea. Son capaces de invadir el tejido óseo y hacer que los minerales se filtren al entorno circundante, lo que provoca alteraciones en su estructura. [14] Los mamíferos pequeños y grandes a menudo alteran los huesos sacándolos de los lugares de enterramiento o royéndolos, lo que contribuye a su destrucción. [15] Finalmente, las raíces de las plantas ubicadas sobre los lugares de enterramiento pueden ser extremadamente destructivas para los huesos. Las raíces finas pueden viajar a través del tejido y partir huesos largos, mientras que las raíces más grandes pueden producir aberturas en los huesos que pueden confundirse con fracturas. [3]
![{\displaystyle {\ce {{\overset {ácido\graso\insaturado}{CHOO-(CH2)7.CH=CH-(CH2)5.CH3}}+H2->[{\ce {enzimas\bacterianas}}]{\overset {ácido\graso\saturado}{CHOO-(CH2)7.CH2-CH2-(CH2)5.CH3}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5e24d2ae82f838acaf754e7658808dab149dd3b0 "Ejemplo de una reacción de hidrogenación")
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