Un reciente estudio del Centro Heleno de Investigación Marina llevado a cabo en laboratorio ha mostrado que las esponjas pueden ser altamente eficaces para biorremediar la materia orgánica disuelta en el agua de acuicultura. Además, son altamente eficientes en la captación de compuestos orgánicos disueltos y ofrece nuevas perspectivas sobre la cinética y los mecanismos que rigen este proceso.
En el estudio los investigadores realizaron una serie de experimentos in vitro utilizando cuatro especies de esponjas mediterráneas para evaluar su cinética de captación de contaminantes relacionados con la acuicultura, así como de mezclas orgánicas complejas.
Además, se buscó esclarecer algunos aspectos mecanísticos clave relacionados con la absorción de materia orgánica disuelta por las esponjas.
En este contexto, señalan, se investigó la adsorción pasiva de los contaminantes en la superficie de las esponjas y se evaluó su contribución a la tasa de captación total. También se examinó si los contaminantes captados por las esponjas pueden ser liberados nuevamente al agua de mar, ya sea a través de la desorción o de mecanismos excretores de las esponjas.
Hasta donde sabemos, añaden, este es el primer estudio que examina la captación de varios contaminantes orgánicos por varias especies de esponjas y proporciona una información cinética completa sobre este proceso, acompañada de valiosas perspectivas mecanísticas.
Según lo observado en los experimentos, la tasa de eliminación de las esponjas está “altamente correlacionada” con la hidrofobicidad de los contaminantes. Además, añaden, el bombeo activo es el mecanismo predominante para la asimilación de contaminantes orgánicos disueltos por las esponjas.
Los contaminantes orgánicos una vez captados por estos invertebrados “difícilmente son liberados nuevamente al agua de mar”.
Las cuatro especies de esponjas fueron capaces de asimilar los contaminantes individuales, que incluyen antibióticos, biocidas antifouling e hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs), aunque la velocidad varió significativamente entre los compuestos.
En cuanto a las mezclas orgánicas multi-componentes, las esponjas retuvieron la materia orgánica disuelta procedente de los alimentos para peces y las excretas de los peces a tasas moderadas, mientras que la captación de esta materia orgánica fue mucho más rápida en una solución de aceite de oliva compuesta por compuestos más lipófilos.
La especie Agelas oroides mostró el mejor rendimiento en la eliminación de todos los contaminantes individuales y sustratos, y las tasas más altas se registraron para los hidrocarburos aromáticos policíclicos y fenantreno. En las cuatro esponjas, se descubrió una marcada preferencia por los compuestos altamente lipófilos, y todas las métricas de "limpieza" demostraron una fuerte correlación positiva con la hidrofobicidad de los compuestos.
Además, se mostró que la acción activa de bombeoy filtración del agua por las esponjas es la principal fuerza motriz detrás de la eliminación de contaminantes disueltos del agua de mar, ya que las tasas de captación resultantes de este mecanismo fueron mucho más altas que las derivadas de la adsorción pasiva de los contaminantes en la superficie de las esponjas muertas.
Por último, los resultados mostraron que los contaminantes orgánicos captados por las esponjas apenas pueden ser liberados nuevamente al agua de mar mediante desorción o mecanismos excretores, lo que implica que los productos químicos quedan fuertemente retenidos en el interior del cuerpo de la esponja.
Este es un primer paso para saber cómo emplear las esponjas en la limpieza del agua, ya que, como señalan, se necesitan más investigaciones de campo y ensayos in situ para verificar la rápida cinética de captación de esponjas para contaminantes orgánicos disueltos en condiciones reales.
Referencia:
Despoina Varamogianni-Mamatsi, Thekla I. Anastasiou, Emmanouela Vernadou, Nikos Kouvarakis, Eirini Kagiampaki, Nicolas Kalogerakis, Thanos Dailianis, Manolis Mandalakis. Uptake of aquaculture-related dissolved organic pollutants by marine sponges: Kinetics and mechanistic insights from a laboratory study. Science of The Total Environment, 2023, 165601, ISSN 0048-9697
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