Un equipo de investigación de la Universidad de Jaén ha validado un nuevo sistema con el que se logran resultados más exactos y en menos tiempo sobre la concentración de hormonas en efluentes. Los expertos han demostrado la eficacia del método en muestras de España y Marruecos incluyendo agua potable, mineral, de pozo, de piscina, de pantano, de río y residuales. En todos los casos, las concentraciones fueron inferiores o similares a las encontradas por otros investigadores en distintas zonas del mundo, y por debajo de los límites máximos permitidos por la legislación.

Las hormonas se producen de forma natural en el cuerpo de los mamíferos o se sintetizan para su uso en píldoras anticonceptivas, promotores del crecimiento para el ganado o los cultivos y aplicaciones médicas, fundamentalmente. Estos contaminantes llegan al ciclo del agua mediante los vertidos directos, la eliminación incompleta en las plantas de tratamiento de residuales o la escorrentía agrícola.

El nuevo método integra distintas técnicas y herramientas con las que es posible detectar estas sustancias en valores de nanogramos, mil veces menor que el peso de un grano de azúcar. Así, en el artículo ‘A sensitive, robust method for determining natural and synthetic hormones in surface and wastewaters by continuous solid-phase extraction–gas chromatography–mass spectrometry’, publicado en la revista Environmental Science and Pollution Research confirman que algunas de las hormonas que pasaban inadvertidas en otros sistemas de análisis son detectadas con total claridad con el que proponen debido a la elevada sensibilidad que presenta.

Recreación de las hormonas.

Por otro lado, el tiempo se reduce considerablemente obteniendo los perfiles de las muestras en tan solo 20 minutos. “Además, con el sistema continuo empleado para el tratamiento de muestra, se reduce notablemente el consumo de reactivos. Con lo cual la metodología desarrollada es más amigable con el medio ambiente que en otros procedimientos analíticos basados en el uso de volúmenes elevados de disolventes orgánicos, que en muchos casos son contaminantes”, indica a la Fundación Descubre el catedrático de la Universidad de Jaén Evaristo Ballesteros, autor del artículo y coordinador del trabajo de investigación.

Un método limpio, eficaz y sensible

El control de hormonas en el agua es necesario para evitar que se conviertan en un peligro para el ecosistema. Como ocurre con otras sustancias que pueden ser tóxicas para el organismo, la presencia de grandes cantidades de estos compuestos en el ciclo de depuración puede derivar en problemas de salud tanto para seres acuáticos, vegetales, animales terrestres o para el ser humano. Principalmente puede afectar a la fertilidad y a la aparición de anomalías físicas.

Por ello, en las EDARs se deben de realizar los análisis y tratamientos necesarios para que las aguas que regresan al ciclo no contengan estas sustancias. Por este motivo, contar con herramientas más eficaces y sensibles a este tipo de contaminantes podrán garantizar de una manera más satisfactoria la salud de los seres humanos y otros seres vivos al evitarse la exposición a estas sustancias.

La metodología analítica ya está disponible para que entidades como las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs) lo pongan en marcha sin necesidad de inversiones extra.

El método propuesto por los investigadores es más robusto, rápido y sensible para la determinación simultánea de estrógenos, progestágenos y andrógenos, tanto naturales como sintéticos en muestras de agua ambiental a concentraciones muy bajas. Además, el costo con respecto a otros se reduce. Al mismo tiempo, se minimiza la existencia de errores al automatizarse el proceso de extracción de las hormonas presentes durante su análisis.

Concretamente, en la etapa de preparación y purificación de las muestras, se lleva a cabo la preconcentración de los contaminantes en un sistema continuo de extracción en fase sólida. El sistema contiene una columna rellena de un material donde las hormonas naturales y sintéticas son retenidas, desechando el resto de la muestra. A continuación, se separan y detectan de una manera eficaz mediante una técnica llamada cromatografía de gases-espectrometría de masas, que cuantifican el contenido en la muestra de una manera más rápida, sensible y eficiente que en otros métodos utilizados.

Los estudios han sido financiados a través del proyecto ‘Nuevas aproximaciones experimentales para la resolución de las limitaciones actuales de la cromatografía de líquidos/espectrometría de masas (LC-MS) en análisis de contaminantes orgánicos’ del Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital, por la Consejería de Transformación Económica, Industria, Conocimiento y Universidades de la Junta de Andalucía, fondos FEDER y el Programa de Investigación de la Universidad de Jaén.

Referencias

Safae Chafi y Evaristo Ballesteros. ‘A sensitive, robust method for determining natural and synthetic hormones in surface and wastewaters by continuous solid-phase extraction–gas chromatography–mass spectrometry’. Environmental Science and Pollution Research. 2022