Proteínas energizadas por luz solar para filtrar antibióticos del agua

El amplio uso de antibióticos, tanto en personas como en ganado, acarrea que las aguas residuales sean portadoras de restos de antibióticos, entre otras sustancias provenientes de humanos y animales. La presencia de antibióticos en aguas superficiales es perjudicial porque puede matar a microorganismos que son útiles para los ecosistemas acuáticos y al mismo tiempo forjar bacterias patógenas farmacorresistentes. Además, también puede afectar al sistema endocrino de peces, aves y otras formas de vida salvaje. En definitiva, el problema más común causado por esa presencia de antibióticos es que la salud de los ecosistemas en arroyos y lagos se deteriora.

El equipo de los ingenieros medioambientales Vikram Kapoor y David Wendell, de la Universidad de Cincinnati en Estados Unidos, ha ideado un modo de usar proteínas energizadas por luz solar para filtrar antibióticos y otros compuestos dañinos en ríos y lagos con una eficacia significativamente mayor que la de los tratamientos convencionales.

Kapoor y Wendell comenzaron a desarrollar su nuevo nanofiltro en 2010, y ahora el sistema ya ha sido probado, con resultados alentadores.

En las pruebas, el nuevo filtro, compuesto por dos proteínas bacterianas, ha conseguido absorber el 64 por ciento de los antibióticos en aguas superficiales, en comparación con el 40 por ciento absorbido por la tecnología de filtrado basada en carbón activado, que es la usada actualmente. Uno de los aspectos más interesantes de este nuevo filtro es que permite reutilizar los antibióticos que son capturados.

Paradójicamente, este nuevo filtro emplea uno de los mismos elementos que permiten que las bacterias resistentes a los antibióticos sean tan dañinas, una bomba proteica conocida como AcrB. En palabras de Wendell, estas bombas son un producto asombroso de la evolución. En esencia, actúan como mecanismos de eliminación selectiva de residuos en las bacterias.

Otra innovación importante es la fuente de energía, una proteína bacteriana energizada por luz llamada Delta-rodopsina, la cual suministra a la AcrB la energía para el bombeo con el que manejar los antibióticos.

El sistema de proteínas bacterianas tiene varias ventajas sobre la tecnología de filtrado usada actualmente:

La energía para el funcionamiento de la nueva tecnología de filtrado es proporcionada directamente por la luz solar, una situación muy distinta del gran consumo de energía necesaria para que funcione el filtro de carbón activado estándar.

La nueva tecnología de filtrado también permite reciclar antibióticos. Después de que estos nuevos nanofiltros han absorbido antibióticos de aguas superficiales, los filtros pueden ser extraídos del agua y ser procesados para que liberen los fármacos, haciendo posible que sean reutilizados. En cambio, los filtros de carbón activado son regenerados por calentamiento a varios cientos de grados, lo cual destruye los antibióticos.

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