Cultivos irrigados con aguas residuales acumulan medicamentos en sus hojas

En un contexto donde el suministro de agua dulce es limitado, los agricultores recurren a veces a las aguas residuales tratadas para regar sus cultivos. Este método, aunque ayuda a conservar recursos hídricos escasos, ha generado inquietudes entre reguladores y consumidores. Las aguas residuales pueden contener trazas de diversas sustancias, incluidos medicamentos psicoactivos utilizados comúnmente para tratar trastornos mentales.

Una nueva investigación de la Universidad Johns Hopkins sugiere que ciertos cultivos, como los tomates, zanahorias y lechugas, tienden a almacenar estos químicos principalmente en sus hojas. Este hallazgo podría tranquilizar a quienes consumen tomates y zanahorias, dado que las partes que normalmente se ingieren son los frutos y las raíces, no las hojas.

El estudio, publicado en la revista Environmental Science and Technology, forma parte de un esfuerzo más amplio por entender la seguridad del riego de cultivos con aguas residuales municipales, que generalmente ya han sido procesadas en plantas de tratamiento antes de su reutilización.

La estudiante de doctorado y autora principal del estudio, Daniella Sanchez, afirmó: "Las prácticas agrícolas demandan mucho de los recursos hídricos. Con lluvias limitadas y sequías que amenazan los suministros de agua globales, estamos ante un futuro con escasez que podría ser atendido solo mediante la reutilización de aguas residuales tratadas. Para seguir utilizando aguas residuales de manera segura, necesitamos comprender mejor dónde y cómo las especies de cultivos metabolizan o descomponen los agentes en el agua".

Estudio sobre la absorción de medicamentos psiquiátricos

La investigación examinó cuatro fármacos psicoactivos frecuentemente detectados en aguas residuales tratadas: carbamazepina, lamotrigina, amitriptilina y fluoxetina. Estos medicamentos son prescritos para tratar condiciones como la depresión, el trastorno bipolar y las convulsiones.

Para investigar cómo las plantas interactúan con estos fármacos, los investigadores cultivaron tomates, zanahorias y lechugas en una cámara de temperatura controlada. Las plantas recibieron una solución nutritiva compuesta de agua ultrapura, sales, nutrientes y uno de los medicamentos durante un período de hasta 45 días.

Los científicos luego recolectaron muestras de varias partes de cada planta. Mediante un análisis químico avanzado, investigaron cómo los medicamentos eran absorbidos por las plantas, qué subproductos se formaban al procesarlos y dónde terminaban esos compuestos dentro de los tejidos vegetales.

Acumulación de fármacos en las hojas de las plantas

El análisis reveló que los fármacos y sus productos de descomposición se acumulaban mayormente en las hojas. Las hojas de tomate contenían más de 200 veces la concentración de estos compuestos en comparación con los frutos. En las zanahorias, las hojas presentaban aproximadamente siete veces los niveles encontrados en las raíces comestibles.

Los investigadores subrayaron que estas mediciones no deben interpretarse como una advertencia de salud. En cambio, los resultados ofrecen una imagen más clara de cómo las plantas distribuyen los compuestos químicos que ingresan a través del agua de riego.

Cómo el agua transporta medicamentos a través de las plantas

De acuerdo con los investigadores, la forma en que el agua fluye a través de las plantas probablemente ayuda a explicar este patrón. El agua transporta nutrientes y otras moléculas por toda la planta, moviéndose hacia arriba desde las raíces a través del tallo y hacia las hojas.

Los compuestos farmacéuticos viajan junto con este flujo. Cuando el agua llega a las hojas, se evapora a través de pequeñas aberturas conocidas como estomas. A medida que el agua se escapa, los compuestos de los medicamentos quedan atrapados en el tejido foliar.

"Las plantas no tienen un mecanismo bien desarrollado para excretar estos compuestos farmacéuticos. No pueden deshacerse de los desechos fácilmente como lo hacen los humanos", comentó Sanchez.

Por qué las plantas almacenan compuestos de medicamentos

Dado que las plantas no pueden eliminar fácilmente estas sustancias, los compuestos tienden a permanecer dentro de sus tejidos. Algunos se incrustan en las paredes celulares de las hojas, mientras que otros se almacenan en estructuras llamadas vacuolas, que actúan como compartimentos de almacenamiento que retienen materiales no deseados dentro de las células.

Con el tiempo, estos fármacos y sus subproductos pueden acumularse en el tejido vegetal, ya que no hay una forma eficiente para que la planta los elimine.

Algunos medicamentos se acumulan más que otros

El estudio también encontró que las plantas manejan diferentes fármacos de diversas maneras. Por ejemplo, el medicamento para la epilepsia lamotrigina y sus subproductos aparecieron en niveles relativamente bajos en todos los tejidos vegetales.

La carbamazepina mostró un patrón diferente. Se acumuló en concentraciones más altas en toda la planta, incluidas las raíces comestibles de zanahoria, los frutos de tomate y las hojas de lechuga. Si los reguladores examinan eventualmente los posibles riesgos para la salud, identificar qué medicamentos tienden a acumularse en las partes comestibles de las plantas podría ayudar a guiar esas evaluaciones.

Implicaciones para la regulación futura

"Solo porque estos medicamentos se encuentren comúnmente en aguas residuales tratadas no significa que tengan algún impacto significativo en la planta o en el consumidor de la planta", comentó Carsten Prasse, coautor y profesor asociado de salud ambiental e ingeniería en Johns Hopkins, quien estudia contaminantes ambientales y aguas residuales.

Prasse agregó que estudios como este destacan la importancia de examinar no solo los fármacos originales, sino también los subproductos formados cuando las plantas los procesan. "Con suerte, esta investigación ayudará a identificar qué compuestos deberían ser evaluados con más detalle para apoyar posibles regulaciones futuras", concluyó.