Investigadores emplean microalgas para biodegradar contaminantes emergentes
La luz solar es fundamental para la salud y el bienestar humano; sin embargo, la radiación ultravioleta (UV) que emite provoca efectos nocivos en la piel, los ojos y el sistema inmunológico. Por lo cual, usar protector solar con filtros UV se ha vuelto indispensable en la rutina diaria, así lo demostró Cantabria Labs en su último informe “Buenos hábitos al sol”, en el que reportó que en 2020 el número de personas que lo emplean incrementó hasta un 43%, frente al 17.6% registrado en 2019 y el 12.3 % de 2018.
En la actualidad, los filtros UV son usados en la fabricación de productos de cuidado personal y también para el envasado de alimentos, materiales a base de polímeros y tintas de impresión. Aunque, debido a su pseudo persistencia, se ha encontrado un aumento en la concentración de estos en aguas residuales, lo cual ha despertado el interés respecto a su impacto ambiental. Ante este panorama, el doctor José de Jesús Olmos Espejel, académico e investigador de la FES Cuautitlán, en conjunto con el Químico Alan Maximiliano Rodríguez Rivero, egresado de esta multidisciplinaria, analizan la biodegradación de contaminantes emergentes (parabenos y oxibenzona) mediante cultivos de microalgas verdes de la especie Scenedesmus acutus de agua dulce.
Tratamiento biológico: la respuesta a los contaminantes de preocupación emergente
Actualmente, las principales investigaciones sobre la calidad de agua se han centrado en contaminantes con efectos ya conocidos en la salud. No obstante, en las últimas décadas se ha descubierto que existen otros que pertenecen a diversas clases químicas y que son relativamente nuevos, por lo tanto no están regulados.
Algunos podemos encontrarlos en productos como cosméticos, cremas, lociones, aerosoles para el cabello, tintes, champú, anti transpirantes, desodorantes, detergentes, fármacos, pesticidas, aditivos industriales, drogas, hormonas y artículos para tratamientos de aguas, así como retardantes de flama.
Desafortunadamente, las propiedades fisicoquímicas que los integran no se eliminan fácilmente con los procesos convencionales de tratamiento de agua y, en ocasiones, permanecen en el agua potable. Esta situación resulta preocupante porque representa un riesgo potencial para los organismos acuáticos y la salud pública.
En respuesta, los investigadores proponen emplear un tratamiento biológico utilizando microorganismos (bacterias, nematodos y otros) para degradar los desechos orgánicos, los cuales se alimentan de la materia orgánica y algunos nutrientes, como el nitrógeno y fósforo.
En este sentido, las microalgas son fotosintéticas, ya que necesitan luz solar, dióxido de carbono, compuestos nitrogenados y fosforados para producir oxígeno, por lo que tienen la capacidad de realizar la remoción de distintos tipos de contaminantes: metales pesados e hidrocarburos, gracias a su alto contenido de lípidos y a su crecimiento exponencial.
En palabras del doctor Olmos, la información sobre este proceso es escasa, aunado a ello, las microalgas representan la base de la cadena alimenticia acuática, lo que las convierte en las candidatas perfectas para actuar en la transferencia de los contaminantes a través de la cadena trófica.
El poder de las microalgas
Las microalgas Scenedesmus acutus de agua dulce son fáciles de cultivar, asequibles y pueden emplearse para otras actividades. “Por ejemplo, la biomasa producida a partir de ellas puede destinarse como alimento, tanto para humanos como animales, y hay quienes hacen biocombustibles con éstas”, explicó el académico.
Además, se usan para la remoción de metales pesados que son tóxicos y cancerígenos, como el cadmio y el plomo, pues tienen la capacidad de transformarlo en una especie que ya no es tóxica. “Aunque trabajan un poco más lento que otros organismos, se ha demostrado que en algunos días reducen las concentraciones a porcentajes muy bajos”, aseguró el doctor Olmos.
Con el método propuesto por los de FES Cuautitlán se comprobó que la microalgas Scenedesmus acutus lograron la eliminación total del metilparabeno y etilparabeno en 16 horas, mientras que para los analitos propilparabeno y butilparabeno se obtuvo una remoción entre el 60 y 75% de la cantidad inicial mediante la biodegradación de los contaminantes. Asimismo, después de 24 horas de exposición, se alcanzó una remoción del 37% de oxibenzona, principalmente por el proceso de bioacumulación.
En el presente, el grupo liderado por el académico continua trabajando en el desarrollo de metodologías que les permitan obtener buena linealidad, precisión selectividad, repetibilidad y límites de detección y cuantificación adecuados para el monitoreo de los analitos en ensayos de exposición.
De aplicarse este proyecto, las 25 mil toneladas de crema solar que llegan cada año a los océanos podrían disminuir. Adicionalmente, con este trabajo los universitarios contribuyen a lo que autoridades y especialistas ecotoxicológicos han declarado como uno de los principales desafíos para las próximas décadas: el monitoreo de la contaminación de los océanos como un aspecto clave de la estrategia hacia océanos limpios y saludables.
Mediante esta línea, podrán brindar información certera sobre los parabenos y la oxibenzona, como su destino, comportamiento en el medio marino, bioacumulación y toxicidad, especialmente porque la protección solar es necesaria.
María Dolores Elizondo Alvarado