En la BUAP proponen técnica innovadora para la detección de plaguicidas en agua y alimentos

Se trata de una metodología nueva, con alto potencial industrial y científico a nivel mundial

En el Laboratorio de Química Ambiental del ICUAP se desarrollan técnicas para detectar contaminantes y reducir sus efectos

BUAP. 14 de enero de 2016.- A fin de identificar y cuantificar con mayor precisión, sensibilidad y rapidez la existencia de plaguicidas en alimentos y agua para consumo humano, cuyas consecuencias son graves para el medio ambiente y la salud, en el Instituto de Ciencias de la BUAP (ICUAP) se desarrolló una técnica que además de contar con dichas ventajas, es más barata y amigable con el usuario, con relación a las técnicas tradicionales.

Los plaguicidas organofosforados (POF) son ampliamente utilizados en la industria agroindustrial y usos residenciales para proteger cultivos de plagas y enfermedades. Contribuyen en la producción agrícola, que suele verse mermada por la infestación de plagas o enfermedades. Sin embargo, éstos pueden traer consecuencias severas y negativas en distintos niveles ambientales, pues se han encontrado en jugos naturales y procesados, leche y frutas, e incluso en organismos humanos.

Son de los compuestos más tóxicos y poco estables conocidos en la actualidad, principalmente su metabolito llamado oxón, el cual no sólo afecta a insectos, sino también a animales y humanos. La Organización Mundial de la Salud reporta más de 3 millones de intoxicaciones anuales en el mundo; de éstos, 200 mil murieron a causa de envenenamiento por plaguicidas. En México, en la segunda mitad de los 90’s, se registraron más de 5 mil intoxicados por año, aunque se reconoce un subregistro de 5 a 50 veces más

Pese a ello, se estima que el 40 por ciento de las cosechas son tratadas con este tipo de insecticida, el cual, a su vez, representa el 70 por ciento del total de insecticidas utilizados.

Eduardo Torres Ramírez, investigador del Centro de Química del ICUAP, señaló que se han desarrollado diversos métodos para la detección de plaguicidas POF debido a que son sustancias que, por sus propiedades fisicoquímicas, después de ser aplicados se dispersan en todos los compartimientos de la naturaleza, agua y suelo, principalmente.

Aunque éstas arrojan resultados altamente confiables, precisó que su técnica ofrece una mayor eficiencia en la detección y cuantificación de estos plaguicidas en muestras complejas. Se trata de una metodología nueva basada en la catálisis enzimática, a través de la inhibición de la actividad catalítica estándar de la cloroperoxidasa de Caldariomyces fumago.

La metodología propuesta en la BUAP es competitiva en términos de que es rápida, menos costosa y requiere personal medianamente calificado. En cuanto a exactitud, sensibilidad y precisión, está en la media del resto, sin embargo, posee una ventaja adicional: puede llevarse a campo para hacer múltiples ensayos en el sitio.

“Es más barata, rápida, sensible, precisa y amigable en comparación con las otras técnicas”, precisó el científico, quien desarrolló esta técnica en colaboración con José Campos Terán, investigador de la Universidad Autónoma Metropolitana, con quien comparte la solicitud para obtener el registro de patente de dicha invención, ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial.

Es una técnica que contribuye a la erradicación del uso irracional de plaguicidas, sin embargo, el científico destacó que para solucionar este problema se requiere de acciones conjuntas en todos los sentidos: normas más estrictas y actualizadas, un mejor y mayor control en su aplicación y, definitivamente, la sustitución de este tipo de plaguicidas por aquellos menos tóxicos o naturales, como los bioplaguicidas.

La misión del Laboratorio de Química Ambiental

En el Laboratorio de Química Ambiental del ICUAP, Eduardo Torres Ramírez trabaja dos líneas de investigación sobre la biocatálisis ambiental: la detección de contaminantes orgánicos y el tratamiento de los mismos, utilizando biocatalizadores como las enzimas.

En la primera línea se desarrollan metodologías de detección de contaminantes en diferentes matrices como agua potable, leche y diesel, dirigidas hacia el desarrollo de biosensores –en ésta área se suscribe la técnica en cuestión-, utilizando las propiedades de las enzimas, las cuales también tienen la capacidad de transformar mediante oxidación algunos compuestos en sustancias menos agresivas con el medio ambiente, incluso inocuas.

Con los trabajos englobados en su segunda línea de investigación, los científicos de la BUAP aprovechan las propiedades oxidativas de las enzimas, y han desarrollado técnicas como el proceso para la reducción del impacto ambiental del nejayote –agua residual que se obtiene a partir de la nixtamalización del maíz-, con el que además se aprovecha el ácido ferúlico presente en éste, para la elaboración de un producto biotecnológico con múltiples funciones, a favor de la salud y como conservador de alimentos.

De esta manera, en el Laboratorio de Química Ambiental no sólo se atiende la necesidad de identificar con precisión la presencia de contaminantes en distintos entornos ambientales mediante la biocatálisis enzimática, sino que además genera mecanismos para neutralizar sus efectos negativos, incluso para aprovechar algunas de las propiedades de las sustancias resultantes.

“Nuestra idea es desarrollar metodologías tanto de detección como de tratamiento para transformar los contaminantes como plaguicidas, contaminantes emergentes como algunos fármacos, derivados del petróleo, colorantes, entre otros compuestos de la industria química, a sustancias no tóxicas”, precisó Torres Ramírez.

En particular, con el proyecto “Método espectrofotométrico biocatalítico para detectar y cuantificar plaguicidas organofosforados (POF) en matrices de alimentos y agua urbana”, los investigadores dan solución a las limitaciones de las técnicas tradicionales, las cuales implican inversiones económicas significativas, convirtiéndolas en poco accesibles para su uso en grandes volúmenes de muestras, requieren personal altamente calificado para su aplicación y no permiten el análisis de muestras en campo, dado su tamaño y fragilidad.

Estas restricciones se deben a que éstas se basan en técnicas cromatográficas acopladas a detectores de masas, las cuales, pese a ser altamente eficientes y precisas, no ofrecen las ventajas de la catálisis enzimática, a través de la inhibición de la actividad catalítica estándar de la cloroperoxidasa de Caldariomyces fumago, que da como resultado una técnica eficiente e innovadora, con alto potencial industrial y científico a nivel global.