Una investigación de Laboratorios Tecnológicos de Levante destaca la necesidad de establecer límites de detección de genes de resistencia a antibióticos en aguas residuales

La completa regeneración de las aguas residuales, incluyendo la eliminación de contaminantes químicos, patógenos microbianos y bacterias resistentes a antibióticos se han convertido en uno de los principales problemas del siglo XXI para la salud humana y medioambiental. Para ahondar en este reto actual y con vistas a la reutilización segura del agua tratada para riego y recarga de acuíferos, es necesario determinar qué tratamientos actualmente empleados son más eficientes en las EDARs en relación a la eliminación y reducción de antibióticos y genes de resistencia a antibióticos (ARGs).

Este ha sido el objeto de estudio de RestWat, proyecto de investigación que ha liderado Laboratorios Tecnológicos de Levante. Como resultado de este proyecto, estos laboratorios reclaman la necesidad urgente de establecer límites referencia para genes de resistencia a antibióticos, que puedan determinar qué valores naturales son aceptables para la salud humana.

El proyecto RestWat, que ya ha concluido, estudia la eliminación de patógenos y bacterias resistentes a antibióticos en aguas residuales y lodos, de cara a analizar la regeneración de las aguas e implicaciones para la salud humana y medioambiental. Este proyecto está financiado por la Agència Valenciana de Innovació (actualmente IVACE +i) de la Generalitat Valenciana, a través de la Unión Europea en el marco del Programa Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) Comunitat Valenciana 2021-2027.

Estos estudios de investigación industrial suponen un paso previo fundamental para proponer posteriormente soluciones optimizadoras sostenibles, innovadoras y eficientes a los tratamientos de depuración actuales, y mejorar la calidad de las aguas tratadas en vistas a su reutilización segura, independientemente de su uso final.

Los estudios realizados han permitido establecer una metodología eficaz en el estudio de la eficiencia y selectividad de eliminación de genes de resistencia a antibióticos (ARGs) por parte de algunos de los principales tratamientos de depuración en las EDAR seleccionadas para el proyecto. Así mismo, han demostrado la eficacia de los métodos utilizados, en particular las aproximaciones metagenómicas y PCR, para detectar los efectos de estos tratamientos de depuración sobre las poblaciones de bacterias resistentes a antibióticos y sobre los genes principales en los que se sustentan dichas resistencias.

Resultados de la investigación

Respecto a los tratamientos más eficaces, el tratamiento biológico y el sistema de ultrafiltración son muy eficientes en la eliminación de patógenos del efluente. Por un parte, el reactor biológico es el responsable de la mayor parte de la eliminación de potenciales patógenos con una eficiencia de eliminación promedio del 96%, como consecuencia del desplazamiento de las especies potencialmente patógenas por otras propias del proceso de depuración. Y, por otra parte, el proceso de ultrafiltración MBR fue el responsable de completar la eliminación casi completa de todos los géneros con especies potencialmente patógenas encontradas.

No obstante, a pesar de los esfuerzos por eliminar la presencia de ARGs en el agua, las concentraciones residuales de estos se quedan retenidas en un pequeño porcentaje de bacterias que logran sobrevivir al tratamiento de desinfección. Estas bacterias, aunque en menor cantidad, representan un riesgo significativo, ya que siguen siendo viables y presentan una proporción elevada de ARGs, las cuales en las condiciones adecuadas pueden transmitir estas resistencias a otras bacterias por transferencia horizontal.

Aunque estos datos pueden ser alarmantes, no están claros los valores aceptables de concentración de ARGs en agua tratada. Por eso es crucial establecer límites aceptables de lo que se pueden considerar valores de concentración naturales. Puesto que actualmente no se elimina la totalidad de ARGs en las aguas residuales, es necesario un consenso sobre qué niveles de estos deben considerarse seguros para la salud pública.

En cuanto a los fangos, la abundancia total de microrganismos desciende de manera muy discreta durante todo el tratamiento y el proceso de deshidratación no elimina selectivamente los patógenos. El tratamiento de deshidratación no es realmente efectivo para la retirada de microorganismos potencialmente patógenos en fangos de depuración. En general la digestión anaerobia de fangos se muestra como un proceso eficiente pero selectivo, que además puede favorecer especies concretas de las que habría que determinar su posible carácter patógeno.

La eliminación o reducción de la concentración de estas sustancias y de las bacterias resistentes a ellas ayudará a mejorar la circularidad del agua y por tanto la sostenibilidad de este recurso en sus distintos usos. Tanto para el uso agrícola, como para su reincorporación al medio natural.