Los metales pesados son altamente solubles en agua y no biodegradables, y tienden a persistir indefinidamente cuando se liberan. El plomo (Pb) es uno de los metales pesados más utilizados. Su producción aumentó alrededor de un 20% durante la última década, alcanzando alrededor de 11,7 millones de toneladas a nivel mundial en 2020. Es altamente tóxico, incluso en bajas concentraciones, con efectos nocivos sobre los órganos y tejidos del cuerpo humano.
La biosorción de metales pesados, entre ellos el plomo, se ha estudiado fuertemente por la ciencia. Ahora, una nueva investigación realizada por especialistas del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) detectó que la levadura, un producto de desecho en abundancia en las cervecerías, puede filtrar incluso pequeñas cantidades de plomo.
Los investigadores del MIT mencionan en su análisis Flint, la crisis del agua en Michigan, Estados Unidos, en 2014, donde la fuente de agua de la ciudad se cambió de un lago a un río y el plomo se filtró de las tuberías envejecidas. Sus hallazgos acaban de publicarse en un artículo de revista Nature Communications Earth and Environment .
La solución estudiada por el equipo del MIT, llamada biosorción, se conoce desde hace décadas. Pero el proceso solo se ha examinado en concentraciones más altas, en el nivel de una parte por millón. El MIT dice que su investigación muestra que el enfoque puede hacer mella en niveles de contaminación de una parte por mil millones. El estándar de plomo permitido es de 5 partes por billón en la Unión Europea, mientras que la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. dice que ningún nivel de plomo en los suministros de agua es seguro.
La biosorción utiliza material biológico inactivo para eliminar los metales pesados del agua. Según los informes, el equipo del MIT “demostró que un solo gramo de células de levadura secas e inactivas puede eliminar hasta 12 miligramos de plomo en soluciones acuosas con concentraciones iniciales de plomo por debajo de 1 parte por millón” en apenas cinco minutos. “Este trabajo informa por primera vez de este índice”, indicó Patritsia M. Stathatou, una de las autoras principales de la investigación y especialista del Centro de Bits y Átomos del MIT.
“Explotar la levadura como biosorbente puede ser factible en la práctica y económicamente atractivo. La levadura se puede cultivar fácilmente en grandes cantidades, al mismo tiempo que tiene diversas aplicaciones industriales beneficiosas, por ejemplo, en las relacionadas con la producción de alimentos, bebidas, productos terapéuticos y biocombustibles”, señaló Stathatou.
La industria mundial de la fermentación utiliza tres millones de toneladas de levadura al año, mientras que se espera que el mercado de la levadura crezca un 35% en los próximos 5 años. “Sin embargo, los azúcares y las proteínas necesarios para el crecimiento de la levadura se derivan de cultivos alimentarios y fuentes que podrían usarse para la nutrición humana”, continuó la científica. “Por lo tanto, para evitar comprometer la seguridad alimentaria, la levadura residual o excedente de las industrias de fermentación sería una opción más sostenible para la aplicación a gran escala de este enfoque de purificación de agua. De hecho, el excedente de levadura se produce actualmente en grandes volúmenes y es un recurso de bajo valor extremadamente infrautilizado, no adecuado como suplemento dietético humano debido a los altos niveles de ácidos nucleicos”.
Este proceso aún no puede lanzarse abiertamente al mercado porque, según advierten los especialistas en su documento, sería necesario diseñar un sistema para procesar el agua y recuperar la levadura, incrustando las células de ésta en una especie de filtro. El MIT está trabajando en ello. Además del plomo, el método también se puede utilizar para eliminar metales pesados como el cadmio y el cobre. “En general, este trabajo muestra el uso de un biomaterial eficaz para la eliminación de trazas de metales pesados, hecho de un microorganismo respetuoso con el medio ambiente, económico, benigno para la salud humana y fácil de producir en masa”, concluyó la especialista.
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