Efectos de la oxitetraciclina en un sistema de biopurificación: eliminación de triazinas y organofosforados y variación en la expresión de genes de degradación

Abstract

La contaminación que provoca el mal uso de agroquímicos y el manejo inadecuado de sus desechos, puede afectar cuerpos de agua superficiales o subterráneos y grandes volúmenes de suelo. Los plaguicidas organofosforados y triazinas son dos familias químicas ampliamente utilizadas y podrían contribuir de manera relevante a esta problemática. Por su parte los sistemas de biopurificación de plaguicidas (SBP) son una opción amigable con el ambiente para el tratamiento de aguas contaminadas de forma puntual por el uso y aplicación de plaguicidas, sin embargo, al co-aplicar antibióticos de uso agrícola como la oxitetraciclina (OTC) los procesos degradativos en la biomezcla podrían verse afectados negativamente. En este trabajo, se analizó el efecto de la OTC a dos concentraciones diferentes, en la eliminación de los organofosforados clorpirifós (CLP), metamidofós (MTM), monocrotofós (MNC) y cadusafós (CDF) y las triazinas atrazina (ATZ), ametrina (AMT), terbutilazina (TBZ) y terbutrina (TBT) en una biomezcla de SBP, por medio de pruebas de eliminación, toxicidad residual de la biomezcla, cuantificación por NMP de poblaciones de degradadores y estudio de genes involucrados en la degradación de organofosforados y triazinas. A los 11 días la mayoría de los plaguicidas había sido eliminado en su totalidad sin presentar diferencias significativas entre los tratamientos con y sin OTC, a excepción de AMT, TBT, TBZ y CLP, que presentaron diferencias entre al menos uno de los tratamientos, por su parte la OTC al cabo de los 60 días se eliminó entre un 60-70 %. La toxicidad residual de la biomezcla se redujo en más de un 90 % para D. magna y entre un 22.4 % y 36.7 % para L. sativa. Los genes atzA y opd están aparentemente presentes en las biomezclas con y sin OTC y se obtuvieron resultados preliminares de su cuentificación respaldando su presencia. La cuantificación por NMP de las poblaciones degradadoras de ATZ y CLP mostró una afectación de las poblaciones por la presencia de OTC, con de reducciones de 1 a 5 logaritmos. Por lo tanto, la biomezcla de SBP utilizada es de las más eficientes probadas hasta el momento para la eliminación de organofosforados y triazinas y también es capaz de degradar la OTC. Adicionalmente, la presencia de OTC, aunque tiene un efecto negativo en la microbiota de la biomezcla el cual debe ser estudiado a mayor profundidad, no afecta el resultado final en la eliminación de los plaguicidas, por lo que la biomezcla se recomienda para el tratamiento simultáneo de plaguicidas y OTC bajo las condiciones probadas en esta investigación.