Una microalga elimina restos de antibióticos en aguas residuales
CIENCIAS DE LA VIDA Y TECNOLOGÍA.
Los antibióticos no son completamente metabolizados por los cuerpos humanos y animales, y la fracción restante se excreta en las heces y la orina, llegando a las estaciones de tratamiento de aguas residuales.
La mayoría de estas sustancias no es eliminada por las estaciones de tratamiento convencionales, ya que los procesos utilizados no están diseñados para esa finalidad, lo que puede provocar la contaminación del medio ambiente, resultando en consecuencias severas para los ecosistemas y para la salud humana, ya que esto contribuye al aumento de la selección y proliferación de cepas bacterianas resistentes a los antibióticos.
La especie de microalga se cultivó en un fotobiorreactor en presencia de antibióticos comúnmente utilizados en Brasil y encontrados en cuerpos de agua, es decir, residuos no eliminados en la planta de tratamiento de aguas residuales. Imagen: Marcelo Chuei Matsudo.
Por ello, existe una necesidad urgente de tecnologías capaces de eliminar estos microcontaminantes. La ozonización, la adsorción con carbón activado y los procesos avanzados de oxidación y separación por membranas son algunas de las tecnologías que han sido probadas con ese objetivo, pero sus altos costos operacionales y la posibilidad de generar subproductos aún tóxicos limitan la implementación de estas tecnologías.
En este contexto, la biorremediación basada en microalgas ha surgido como un enfoque prometedor, asociada al tratamiento terciario de aguas residuales y efluentes industriales.
Un nuevo y prometedor ejemplo de esta última opción es de una microalga que elimina restos de antibióticos de aguas residuales, reduciendo la contaminación del medio ambiente. Así se ha comprobado en un estudio reciente, mediante experimentos de laboratorio, en los cuales la especie Monoraphidium contortum eliminó una parte significativa de los residuos de antibióticos añadidos al agua, en especial sulfametoxazol y trimetoprima, y produjo biomasa con potencial valor comercial.
El estudio lo ha realizado un equipo que incluye a investigadores de la Universidad Federal del ABC (UFABC), en Santo André; la Universidad Federal de Itajubá (Unifei), en el estado de Minas Gerais; y la Universidad de Sao Paulo (USP), con apoyo de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de Sao Paulo (FAPESP), en Brasil todas estas entidades. La primera firmante del estudio es Larissa T.A. Costa-Ramos, de la Universidad Federal de Itajubá.
La investigación tuvo dos enfoques. “En uno de ellos, cultivamos la especie de microalga en un fotobiorreactor, un biorreactor con iluminación adecuada para que los microorganismos realicen fotosíntesis, en presencia de antibióticos que son comúnmente usados en Brasil y que se encuentran en efluentes y cuerpos de agua, es decir, residuos provenientes de actividades humanas que no fueron eliminados en las estaciones de tratamiento de aguas residuales y que pueden ser liberados al medio ambiente”, explica Marcelo Chuei Matsudo, profesor de biotecnología en la UFABC y coautor del estudio.
Para simular el escenario típico de contaminación acuática por antibióticos en Brasil, los investigadores utilizaron sulfametoxazol y trimetoprima, que están entre los diez antibióticos más consumidos en el país en los últimos años. “Verificamos que, en bajas concentraciones, como las encontradas en los efluentes, no hubo perjuicio en el crecimiento de la microalga, la cual eliminó entre el 27% y el 42% de los medicamentos añadidos al medio”, cuenta Matsudo. El investigador también destaca que, en este proceso, la microalga produjo una biomasa con potencial valor comercial, ya que demostró viabilidad para la producción de biodiesel.
En el otro enfoque del estudio, el investigador Marcus Vinicius Xavier Senra condujo la secuenciación del genoma de esta microalga y, con ayuda de herramientas de bioinformática, detectó la presencia del gen responsable de producir una enzima que podría, potencialmente, degradar tales agentes contaminantes.
Los resultados obtenidos aún no pueden aplicarse en la práctica. “Paralelamente a este trabajo, pretendemos estudiar cómo sería ese comportamiento en condiciones naturales, por ejemplo, en el efluente proveniente de una estación de tratamiento de aguas residuales, donde las condiciones encontradas no son las mismas que las optimizadas en un fotobiorreactor con medio de cultivo sintético para el crecimiento de las microalgas”, explica Matsudo.
Sin embargo, este trabajo abre un camino importante hacia la meta deseada.
El estudio se titula “Unveiling the antibiotics removal ability of Monoraphidium contortum”. Y se ha publicado en la revista académica Biochemical Engineering Journal. (Fuente: FAPESP)
Sitio Fuente: NCYT de Amazings