La reutilización agrícola de aguas regeneradas y lodos de depuradora plantea el reto de gestionar la presencia de contaminantes emergentes, entre ellos residuos farmacéuticos. En este contexto, un equipo del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS-CSIC) y la Universidad de Sevilla ha desarrollado una estrategia biológica que acelera significativamente la eliminación de ibuprofeno en suelos agrícolas contaminados.

Los investigadores han obtenido una comunidad de bacterias especializada en degradar este antiinflamatorio a partir de lodos de una estación depuradora de aguas residuales de Sevilla. Los resultados muestran que la aplicación de este consorcio microbiano permite reducir el tiempo necesario para eliminar completamente el fármaco de 12 a 3 días, contribuyendo a una gestión más segura de los subproductos derivados del tratamiento de aguas residuales.

Las bacterias seleccionadas degradaron el 50% del ibuprofeno en aproximadamente media jornada y eliminaron completamente el contaminante en tres días

Primera identificación de una comunidad microbiana degradadora de ibuprofeno en lodos de depuradora

La investigación, desarrollada por el grupo CONSOWAT (Control of Soil and Water Pollution) del IRNAS-CSIC, ha identificado por primera vez en lodos de depuradora una comunidad microbiana capaz de degradar ibuprofeno.

Para obtener este consorcio, denominado C7, los investigadores recogieron muestras de lodos de una depuradora sevillana y las expusieron durante siete semanas a concentraciones controladas del fármaco. Durante este proceso seleccionaron los microorganismos capaces de utilizar el ibuprofeno como fuente principal de carbono, obteniendo una comunidad adaptada a su degradación.

Los resultados del estudio han sido publicados en la revista científica Journal of Hazardous Materials bajo el título Accelerated ibuprofen removal in soils via bioaugmentation: Insights into the involved microbiomes.

Según explica la investigadora del IRNAS-CSIC Esmeralda Morillo, autora del trabajo, el objetivo es minimizar los riesgos asociados a la presencia de contaminantes farmacéuticos en los materiales reutilizados en agricultura. “Buscamos estrategias que permitan reducir ese riesgo y favorecer una reutilización más segura de los lodos de depuradora”, señala.

Ensayos en tres suelos agrícolas de la provincia de Sevilla

La eficacia del consorcio bacteriano se evaluó en tres suelos agrícolas con características diferentes: un terreno de Alcalá de Guadaíra destinado tradicionalmente al cultivo de girasol, un viñedo ecológico en Constantina y una finca experimental de la Universidad de Sevilla dedicada al cultivo de cereal.

Los investigadores compararon tres escenarios distintos: suelos sin actividad microbiana, suelos con su microbiota natural y suelos tratados mediante bioaumento con el consorcio C7.

Los resultados confirmaron que la actividad biológica es determinante para la eliminación del contaminante. En ausencia de microorganismos, la degradación del ibuprofeno fue prácticamente inexistente. En cambio, en los suelos con microbiota natural el tiempo necesario para reducir a la mitad la concentración del fármaco osciló entre algo más de tres días y doce días, dependiendo de las características de cada suelo.

La incorporación del consorcio bacteriano aceleró notablemente este proceso, reduciendo la concentración del contaminante en un 50% en cuestión de horas y logrando su eliminación completa en apenas tres días.

El objetivo es minimizar los riesgos asociados a la presencia de contaminantes farmacéuticos en los materiales reutilizados en agricultura

Recuperación de la microbiota del suelo

Además de medir la degradación del ibuprofeno, el equipo analizó mediante técnicas de ADN la evolución de las comunidades microbianas presentes en los suelos estudiados.

Los resultados muestran que la presencia del fármaco altera la diversidad de bacterias y hongos del suelo, aunque parte de esta diversidad puede recuperarse una vez eliminado el contaminante.

“Comprobamos que el terreno contaminado con ibuprofeno consigue recuperar cierta normalidad microbiana tras el uso de nuestras bacterias seleccionadas”, explica el investigador del IRNAS-CSIC Fernando Madrid.

Próximos pasos: antibióticos y resistencias antimicrobianas

Tras los resultados obtenidos, el equipo plantea ampliar la investigación a otros contaminantes farmacéuticos presentes en aguas residuales y lodos de depuradora. Entre las próximas líneas de trabajo destacan los antibióticos, debido a su relación con la aparición y propagación de resistencias antimicrobianas.

Los investigadores señalan que será necesario optimizar dosis y condiciones de aplicación, así como validar la tecnología en ensayos de mayor escala antes de plantear pruebas en parcelas agrícolas reales.

Fuente: Retema