Microalga elimina restos de antibióticos de aguas residuales, reduciendo la contaminación del medio ambiente

En laboratorio, la especie Monoraphidium contortum eliminó parte de los medicamentos añadidos al líquido y produjo biomasa con potencial valor comercial

Por Thais Szegö  |  Agência FAPESP – Microalgas de la especie Monoraphidium contortum tienen la capacidad de eliminar residuos de antibióticos del agua, en especial sulfametoxazol y trimetoprima. De esta forma, reducen el riesgo de contaminación ambiental, lo que evita consecuencias graves para el ecosistema y para la salud humana.

Esa fue la conclusión de un estudio realizado en colaboración por investigadores brasileños afiliados a 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 São Paulo (USP), con apoyo de la FAPESP.

El trabajo, publicado en el Biochemical Engineering Journal, 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 autor correspondiente del artículo.

Para simular el escenario comúnmente encontrado en la naturaleza brasileña, 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, condición encontrada 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 el secuenciamiento 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 contaminantes.

Proyecto con importancia para el medio ambiente y la salud

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”, dice Matsudo.

Sin embargo, este trabajo abre un camino importante para muchas otras investigaciones que aún deben realizarse y que son de extrema importancia para la población. Esto se debe a que 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.

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”, afirma el investigador.

El artículo Unveiling the antibiotics removal ability of Monoraphidium contortum puede ser leído en: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1369703X25000592.