Autora: Laura Leal Vázquez
Muchas personas imaginan a las algas como organismos no deseados, que ensucian las playas y los cuerpos de agua. Sin embargo, las algas forman parte primordial de los ecosistemas. A menudo se les considera como plantas, pero son un tipo de organismo perteneciente al reino protista, se caracterizan por ser autótrofas, formadas por células eucariotas y se dividen en unicelulares y pluricelulares. Existen diversas especies de algas, se registran 122,000 en todo el mundo; de las cuales México cuenta con 5,232 (Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, 2018).
Estos organismos cuentan con diversos usos. Por ejemplo, desde hace dos mil años, en Asia las utilizaban como fuente de alimento para sobrevivir a las hambrunas, así como en las civilizaciones Maya y Azteca (Meza et al., 2022). También, en la actualidad se utilizan en la fabricación de cosméticos y productos de cuidado personal debido a sus propiedades hidratantes y antioxidantes. La espirulina, que es una especie de alga, se ha estudiado por su potencial como biocombustible y, debido a su contenido proteico de entre 65 y 70%, como fuente de este macronutriente para la alimentación humana y animal (Semarnat, 2018). Más aún, es sorprendente que también se han implementado algas en algunos métodos para limpiar el agua (Meza et al., 2022).
La necesidad de encontrar alternativas y soluciones sostenibles para combatir los problemas de contaminación en los cuerpos de agua nos ha llevado a usar nuevos microorganismos en los procesos de tratamiento de aguas residuales. La atención hacia la seguridad hídrica es fundamental para conservar nuestro planeta. Pero ¿Cómo ayudan las algas a limpiar el agua?
Las algas ayudan a limpiar el agua a través de la fitorremediación y la biorremediación. La fitorremediación es un proceso en el que las plantas y organismos fotosintéticos absorben y metabolizan los contaminantes presentes en el agua, mientras que en el proceso de biorremediación los microorganismos como bacterias, hongos y levaduras, degradan los contaminantes.
Las algas se han utilizado para la absorción de nutrientes, como el nitrógeno y el fósforo, responsables de la eutrofización del agua. La eutrofización es un proceso natural que se produce en los cuerpos de agua, que es influenciado por el crecimiento poblacional y por las actividades agrícolas. Cuando hay demasiados nutrientes presentes en el agua, existe un crecimiento descontrolado de seres vivos que lleva a la disminución del oxígeno en el agua (Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, 2020). La fitorremediación con algas puede ayudar a reducir los niveles de nutrientes en el agua y a prevenir la eutrofización.
Las microalgas son un tipo de algas unicelulares que son demasiado pequeñas para observarlas a simple vista, las cuales, en conjunto con las macroalgas, producen el 50% del oxígeno que respiramos (True Algae, 2020). Lo extraordinario de estos organismos es que utilizan CO2 como fuente de alimentación, absorbiendo el carbono y emitiendo oxígeno. A continuación, se muestran resultados de algunas investigaciones que analizan diferentes especies de microalgas para su aplicación en los tratamientos de aguas residuales.
Los antibióticos son contaminantes emergentes, encontrados cada vez con más frecuencia en los cuerpos de agua. Con el uso de la especie Coelastrum sp., se ha logrado remover hasta 33 tipos de antibióticos con hasta un 50% más de eficiencia que con los lodos activados (Leng et al., 2020). También, algunas especies de microalgas, cuyo crecimiento es inhibido por la presencia de antibióticos, pueden funcionar como biomarcadores para monitorear los niveles de contaminación del agua (Valitalo et al., 2017). En la Tabla 1 se muestran los porcentajes de remoción de ciertos contaminantes emergentes con algunas especies de microalgas, estas tienen la capacidad de remover los contaminantes emergentes en el rango de concentración de 9 a 24 μg/L (Ahmad et al., 2021).
Tabla 1. Porcentaje de remoción de contaminantes emergentes por diferentes especies de microalgas (Ahmad et al., 2021).
| Especie de microalga | Contaminante | Remoción (%) |
| Chlorella sorokiniana | Paracetamol | 70.0 |
| Chlorella pyrenoidosa | Fenol | 77.2 |
| Chlorella vulgaris | Diazinón (insecticida) | 94.0 |
| Cymbella sp. | Naproxeno | 97.1 |
| Desmodesmus sp. | Triclosán | 92.9 |
| Raphidocelis subcapitata | Dietilestilbestrol (estrógeno) | 71.8 |
La especie Chlorella vulgaris es ampliamente utilizada. Se ha estudiado para la biorremediación de agua residual de la industria textil en Malasia (Lim et al., 2010). Se ha aplicado en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales para reducir los parámetros fisicoquímicos, como la demanda química de oxígeno (DQO), nitrógeno y fósforo, en la India y en Etiopía (Kshirsagar, 2013; Sahu, 2014) y para aguas residuales industriales en Kerala, India (Dominic, Murali, & Nisha, 2009). También se ha estudiado con la finalidad de desarrollar una asociación granular microalgas-bacterias para la remoción simultánea de materia orgánica, nitrógeno y fósforo (Meza et al., 2022).
Debido a su alta tasa de crecimiento y su capacidad para absorber y acumular contaminantes, varias especies de microalgas pueden ser utilizadas también en la eliminación de metales pesados. Se ha utilizado Chlorella vulgaris para remover plomo logrando una eficiencia de 80.3%; Scenedesmus obliquus para remover cobre con una eficiencia de 91.7%, y se ha logrado remover el mercurio hasta un 87% con la especie Psuedochlorococcum typicum, así como otros metales como el cadmio y el plomo (Ahmad et al., 2021).
Las algas son organismos fascinantes y versátiles que desempeñan un papel importante en los ecosistemas y en la vida diaria. Desde su uso en la producción de alimentos, su potencial como fuente de energía, su aplicación en la fabricación de medicamentos y hasta en la biorremediación, las algas son una fuente de inspiración para la investigación y la innovación. Además, con sus propiedades sorprendentes y sus tamaños que van desde lo microscópico hasta longitudes de 60 metros (Gili et al., 2022), las algas son una fuente constante de asombro y maravilla en el mundo natural.
El uso de las microalgas es solo un ejemplo de cómo la naturaleza puede ayudarnos a solucionar problemas ambientales y cómo podemos trabajar con ella. Ahora que estamos en el mes del planeta Tierra, es importante tener en cuenta que no se trata solo de encontrar soluciones técnicas, sino también de cambiar nuestros hábitos y comportamientos diarios para reducir nuestra huella ecológica.
Referencias
Ahmad, I., Abdullah, N., Koji, I., Yuzir, A., & Mohamad, S. (2021). Potential of Microalgae in Bioremediation of Wastewater. Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis, doi:10.9767/bcrec.16.2.10616.413-429.
Dominic, V., Murali, S., & Nisha, M. (2009). Phycoremediation efficiency of three micro al-gae chlo-rella vulgaris, synechocystis salina and gloeocapsa gelatinosa. SB Academic Re-view, 138-146.
Gili, J.-M., Vendrell Simón, B., Ambroso, S., Salazar , J., Zapata , R., Corbera, J., & González , M. (2022). Las algas – El mar a fondo. Obtenido de Científicas, Consejo Superior de Investigaciones: https://elmarafons.icm.csic.es/las-algas/? lang=es.
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. (08 de Junio de 2020). La eutrofización de cuerpos de agua: un síntoma antropogénico que requiere atención. Obtenido de https://www.gob.mx/imta/articulos/la-eutrofizacion-de-cuerpos-de-agua-un-sintoma-antropogenico-que-requiere-atencion
Kshirsagar, A. (2013). Bioremediation of wastewater by using microalgae: an experimental study. International Journal of Life Science Biotechnology and Pharma Research, 339-346.
Leng, L., Wei, L., Xiong, Q., Xu, S., Li, W., Lv, S., Lu, Q., Wan, L., Wen, Z., Zhou, W. (2020). Use of microalgae based technology for the removal of antibiotics from wastewater: A review. Chemosphere, https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.124680.
Lim, S., Chu, W., & Phang , S. (2010). Use of Chlorella vulgaris for bioremediation of textile wastewater. Bioresource Technology, DOI: 10.1016/j.biortech.2010.04.092.
Meza Padilla, I., Gómez Gallegos, M., García Guzmán , J., & Sánchez Salas , J. (2022). Aislamiento y caracterización de microalgas de la planta de tratamiento de aguas residuales de la Universidad de las Américas Puebla para la mejora de biogránulos nativos. Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Puebla, 87-102.
Sahu, O. (2014). Reduction of organic and in organic pollutant from waste water by algae. International Letters of Natural Sciences, 1-8.
Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales. (22 de Diciembre de 2018). Algas de México, fundamentales para el planeta, la industria, la medicina y la alimentación. Obtenido de https://www.gob.mx/semarnat/es/articulos/algas-de-mexico-fundamentales-para-el-planeta-la-industria-la-medicina-y-la-alimentacion?idiom=es.
True Algae. (4 de Diciembre de 2020). 10 cosas que no sabías sobre las microalgas. Obtenido de https://truealgae.com/2020/12/10-cosas-que-no-sabias-sobre-las-microalgas/
Valitalo, P., Kruglova, A., Mikola, A., & Vahala, R. (2017). Toxicological impacts of antibiotics on aquatic micro-organisms: A mini-review. International Journal of Hygiene and Environmental Health, https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2017.02.003.