INVESTIGACIÓN

Microalgas como depuradoras de purines de la ganadería porcina

Valladolid 17/02/2022 | Es importante garantizar la salubridad de la biomasa de microalgas cultivadas con aguas residuales para establecer límites máximos de estos residuos en los productos generados

Foto: Instituto de Procesos Sostenibles de la Universidad de Valladolid

Distintos estudios realizados en los últimos años han demostrado que es posible cultivar microalgas con los residuos nitrogenados y fosfatados generados en la ganadería terrestre y, gracias a ellos, cada vez estamos más cerca de conocer aplicaciones a escala comercial para biorremediar aguas residuales de la agroindustria. Sin embargo, no existe una evidencia científica sólida sobre la capacidad de eliminar otros componentes minoritarios como, por ejemplo, los antibióticos, o los restos de éstos.

Una reciente investigación del Instituto de Procesos Sostenibles de la Universidad de Valladolid ha analizado este aspecto, el papel de las microalgas y su capacidad para reducir y desintoxicar la presencia de fármacos en aguas residuales procedentes de granjas de cerdos.

Para avanzar en el desarrollo de una tecnología viable se están ensayando diferentes configuraciones de fotobiorreactores con capacidad para remover microcontaminantes comunes. No obstante, el análisis de fármacos veterinarios en biomasa de microalgas aún no ha sido descrito. Tampoco se han desarrollado métodos analíticos fiables para conocer cómo se acumulan en la biomasa de las microalgas y comprender los mecanismos de eliminación implicados.

La comprensión de estos procesos y las concentraciones de fármacos, particularmente de antibióticos, es importante si el destino de la biomasa de microalgas es para biofertilizantes, alimento animal o producción de extractos de valor añadido.

En el estudio, los investigadores elaboraron una metodología de “alta sensibilidad”. El primer paso, como explicó al respecto Juan José Jiménez investigador de la Universidad, consiste en solubilizar los compuestos presentes en la biomasa algal en una mezcla agua-metanol. Como los microcontaminantes orgánicos están presentes en cantidades muy pequeñas, añade, es necesaria, después, su concentración mediante una técnica denominada ‘extracción en fase sólida’. Finalmente, se determinan los contaminantes emergentes mediante una técnica de análisis “muy selectiva y de alta sensibilidad” denominada ‘cromatografía de ultra-alta resolución acoplada a espectrometría de masas en tándem’.

Los resultados derivados de este estudio, añade, confirman que la concentración de fármacos en la biomasa de algas es relativamente baja y en la mayoría de los casos está relacionada con la concentración de fármacos en el efluente, el líquido residual ya tratado que fluye del fotobiorreactor. “Los microcontaminantes estudiados en nuestra investigación, fármacos de uso humano y/o veterinario, son considerados contaminantes emergentes, porque su presencia en el medioambiente se conoce desde hace relativamente poco tiempo, y se requieren más estudios para conocer su incidencia”.

En el futuro se podrían establecer unos límites máximos de estos residuos en los productos de valorización obtenidos a partir de la biomasa algal.

Referencia:
Rebeca López-Serna, Silvia Bolado, Rubén Irusta, Juan José Jiménez. Determination of veterinary drugs in microalgae biomass from photobioreactors fed with piggery wastewater. Chemosphere. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.132076

Distintos estudios realizados en los últimos años han demostrado que es posible cultivar microalgas con los residuos nitrogenados y fosfatados generados en la ganadería terrestre y, gracias a ellos, cada vez estamos más cerca de conocer aplicaciones a escala comercial para biorremediar aguas residuales de la agroindustria. Sin embargo, no existe una evidencia científica sólida sobre la capacidad de eliminar otros componentes minoritarios como, por ejemplo, los antibióticos, o los restos de éstos.

Una reciente investigación del Instituto de Procesos Sostenibles de la Universidad de Valladolid ha analizado este aspecto, el papel de las microalgas y su capacidad para reducir y desintoxicar la presencia de fármacos en aguas residuales procedentes de granjas de cerdos.

Para avanzar en el desarrollo de una tecnología viable se están ensayando diferentes configuraciones de fotobiorreactores con capacidad para remover microcontaminantes comunes. No obstante, el análisis de fármacos veterinarios en biomasa de microalgas aún no ha sido descrito. Tampoco se han desarrollado métodos analíticos fiables para conocer cómo se acumulan en la biomasa de las microalgas y comprender los mecanismos de eliminación implicados.

La comprensión de estos procesos y las concentraciones de fármacos, particularmente de antibióticos, es importante si el destino de la biomasa de microalgas es para biofertilizantes, alimento animal o producción de extractos de valor añadido.

En el estudio, los investigadores elaboraron una metodología de “alta sensibilidad”. El primer paso, como explicó al respecto Juan José Jiménez investigador de la Universidad, consiste en solubilizar los compuestos presentes en la biomasa algal en una mezcla agua-metanol. Como los microcontaminantes orgánicos están presentes en cantidades muy pequeñas, añade, es necesaria, después, su concentración mediante una técnica denominada ‘extracción en fase sólida’. Finalmente, se determinan los contaminantes emergentes mediante una técnica de análisis “muy selectiva y de alta sensibilidad” denominada ‘cromatografía de ultra-alta resolución acoplada a espectrometría de masas en tándem’.

Los resultados derivados de este estudio, añade, confirman que la concentración de fármacos en la biomasa de algas es relativamente baja y en la mayoría de los casos está relacionada con la concentración de fármacos en el efluente, el líquido residual ya tratado que fluye del fotobiorreactor. “Los microcontaminantes estudiados en nuestra investigación, fármacos de uso humano y/o veterinario, son considerados contaminantes emergentes, porque su presencia en el medioambiente se conoce desde hace relativamente poco tiempo, y se requieren más estudios para conocer su incidencia”.

En el futuro se podrían establecer unos límites máximos de estos residuos en los productos de valorización obtenidos a partir de la biomasa algal.

Referencia:

Rebeca López-Serna, Silvia Bolado, Rubén Irusta, Juan José Jiménez. Determination of veterinary drugs in microalgae biomass from photobioreactors fed with piggery wastewater. Chemosphere. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.132076

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