Como medir la toxicidad del agua utilizando invertebrados

Investigadores de la Universidad Autónoma de Aguascalientes (UAA) desarrollaron una prueba de toxicidad para monitorear la calidad del agua utilizando una especie de invertebrado acuícola originario de México: Lecane quadridentata. Con ella determinan la presencia de metales y sustancias tóxicas en descargas, pozos y tramos de tubería.

Roberto Rico Martínez, miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), comentó que las normas mexicanas establecen que el agua que sale de los pozos no puede exceder de determinada cantidad de calcio y plomo, entre otras sustancias, para ello, se realiza un análisis conocido como enfoque químico específico. Sin embargo, a pesar de cumplir con todos esos valores, podría haber una asociación sinérgica entre estos tóxicos y efectos adversos en el mediano y largo plazo.

Roberto Rico Martínez.

“Entonces para convalidar más los resultados, para asegurarnos de que el agua va con buena calidad, nacen estas pruebas de toxicidad donde utilizamos ciertos organismos modelo, pues quizá esta agua cumple con los estándares del enfoque químico específico, pero qué tal si a pesar de estas bajas concentraciones, estas sustancias son tantas que tienen un efecto sinérgico y le causan daño al organismo, potencialmente también se lo podrían causar al humano”, detalló.

En México, existen tres normas técnicas para medir específicamente toxicología acuática. Para realizar los análisis correspondientes se utilizan Artemia franciscana y Artemia salina para agua salada, así como Daphnia magna, que es un cladócero europeo, para agua dulce. Esta última especie está dada de alta en la legislación de más de 80 naciones, pero en México solo se encuentra en laboratorios de investigación, por ello decidió buscar una especie nativa o endémica del país para la realización de estas pruebas.

“Por eso los monitoreos no son solo con Daphnia magna, los hacemos con Daphnia magna porque está en la legislación mexicana, y cuando son cuestiones legales, tienes que hacerlo con lo que la ley te marca. Pero al mismo tiempo desarrollamos una prueba de toxicidad con Lecane quadridentata, la hemos estado usando en varios estados de la República Mexicana: Guanajuato, Jalisco y San Luis Potosí, y hemos comprobado que es más sensible que Daphnia magna”, afirmó.

Lecane quadridentata

Roberto Rico indicó que recolectó este organismo en la Isla de los Alacranes, ubicada en el lago de Chapala, hace aproximadamente 20 años. Desde entonces lo ha tenido en cultivo en el laboratorio y se ha adaptado completamente a esas condiciones, un rasgo que resulta importante, ya que se utiliza como biomonitor, por ello se necesita que esté bien adaptado para que el único factor que esté midiendo durante la prueba sea el efecto de lo que hay en el agua sobre el organismo.

Lecane quadridentata es un rotífero que puede ser bentónico, pues habita en los sedimentos de la interfase suelo-agua, así como también planctónico, ya que vive en la columna de agua. Las pruebas bentónicas están poco representadas en los monitoreos de toxicidad a nivel mundial, siendo este el primer modelo bentónico para un rotífero en la literatura.

Lecane quadridentata.

“El primer trabajo fue puramente en el laboratorio, con diez tóxicos: cinco orgánicos y cinco metales, obteniendo los valores CL50, que son concentración letal 50, un parámetro que utilizamos mucho en toxicología porque es la concentración en la cual muere el 50 por ciento de la población. Actualmente la lista debe estar como en 50 tóxicos, principalmente metales como plomo, cobre, zinc, mercurio”, destacó.

La lista de tóxicos analizados a la fecha sigue siendo reducida, sobre todo si se le compara con Daphnia magna, cuya base de datos contiene aproximadamente 50 mil compuestos, pero es un paso inicial, ya se ha comenzado a emplear Lecane quadridentata para pruebas con descargas agrícolas, domésticas e industriales.

“Haciendo una comparativa, Lecane quadridentata es mucho más sensible que Daphnia magna en casi todos los aspectos, quizá menos en los compuestos orgánicos, pero sobre todo, y esto es lo que más he estado señalando constantemente, cuando lo usamos para pruebas de descargas de tubería o de pozos, siempre es más sensible”, apuntó.

Análisis del agua

Por su parte, Mario Alberto Arzate Cárdenas, técnico académico del Laboratorio de Toxicología Acuática de la UAA y miembro del SNI, indicó que para realizar estas pruebas se debe seguir la Norma Mexicana de Análisis, esta establece que se deben probar al menos cinco concentraciones diferentes del efluente o de la sustancia que se analizará, cada una de las concentraciones se tiene que evaluar por triplicado, y en cada prueba se deben colocar 10 neonatos de Daphnia magna o Lecane quadridentata.

“Utilizamos neonatos porque son los organismos más sensibles, eso garantiza que los resultados puedan proteger la especie. Se entiende por neonatos de Daphnia magna que sean organismos con menos de 24 horas de haber nacido. En Lecane quadridentata se hace de la misma manera, se utilizan neonatos, la diferencia es que estos nacen de un huevo, un día antes estamos separando los huevos, antes de que empiecen a alimentarse con microalgas”, explicó.

Una prueba es considerada válida cuando los organismos Daphnia magna y Lecane quadridentata se exponen a los testigos, que es un agua dura reconstituida y libre de tóxicos que se prepara en el laboratorio, si una vez finalizada se obtiene una supervivencia mayor a 90 por ciento, eso se entiende como un control de calidad válido.

“Si hay una mortalidad de más de 10 por ciento, entonces esa prueba se invalida automáticamente, se tiene que repetir todo el experimento, porque entonces no estamos garantizando que los resultados sean verídicos. Se meten además lo que son un testigo positivo y un testigo negativo, y con esto garantizamos la sensibilidad, que no fluctúe mucho con el tiempo, que sean más tolerantes o que sean menos tolerantes, siempre resultando un buen control de calidad para que los resultados que se obtengan al final sean verídicos”, manifestó.

Las pruebas tienen una duración aproximada de 48 horas, pasado este periodo de tiempo, en caso de que haya toxicidad, se hace un registro de los datos y las diluciones en las que se detectó, se realiza además el CL50 y se genera una linealización de estas estadísticas para determinar si existe una concentración letal media.

Monitoreo en Aguascalientes

Lecane quadridentata se había utilizado para dar seguimiento a un proyecto anterior, realizado entre 1998 y 1999 en el municipio de Aguascalientes, pero a diferencia de aquel trabajo, en esta ocasión no solo se hicieron pruebas agudas, sino también crónicas o subletales, esto, para estudiar también la toxicidad menos agresiva pero que potencialmente podría tener efectos sobre el ser humano.

Para este ejercicio realizado entre 2014 y 2016 se monitorearon 181 pozos urbanos y 71 rurales, se colectaron muestras durante dos años y medio que duró el proyecto.

“Aunque en total son 252 pozos, en realidad cada ciclo de colecta es de 434 muestras, porque normalmente por cada pozo se tomó una muestra de tubería, a veces dos. Únicamente 0.73 por ciento de las dos mil 604 muestras presentó toxicidad aguda, para un total de 19, además ninguna, cuando volvemos a muestrearlas, volvió a dar positivo. Solo dos pozos dieron positivo para Daphnia magna y Lecane quadridentata, y en la subletal casi ninguno nos dio”, añadió.

Con base en los resultados obtenidos, se elaboró un mapa de riesgos, en este se describe cada uno de los pozos, contiene la dirección exacta, coordenadas geográficas y se da la posibilidad al organismo operador de agua potable que pueda agregar el tipo de información que desee, como los valores bacteriológicos, físicos y químicos que se encontraron en los estudios.