Un grupo de científicos de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) ha diseñado un material novedoso a partir de desechos de uva capaz de retirar el meropenem del agua procedente de hospitales, un antibiótico de cuarta generación que, debido a su gran estabilidad, no se elimina en los sistemas habituales de depuración.
El nuevo material, que actúa como un filtro, consiguió suprimir el 100% de este fármaco incluso en ensayos que reproducían las condiciones reales de las aguas hospitalarias y con concentraciones altas del compuesto.
El raspón es la parte leñosa de los racimos de uvas que se descarta de forma habitual en la elaboración del vino. Este residuo agrícola abundante ha sido aprovechado por dos equipos de investigación, INPROQUIMA (UCM) y Sistemas de Producción y Protección sostenibles (CEIGRAM-ETSIAAB, UPM), que han desarrollado un material descontaminante a partir de raspones de uva mediante pirólisis y posterior activación con hidróxido de sodio.
El producto resultante (biochar de origen vitivinícola activado químicamente) es un sólido carbonoso con estructura porosa tipo panal y grupos funcionales capaces de fijar y retener contaminantes como los antibióticos. Los ensayos demostraron que esta modificación química incrementa notablemente la capacidad del material para adsorber el meropenem: mientras el biochar sin modificar retenía entre un 48 y 60 por ciento del compuesto, el activado consiguió eliminarlo por completo.
Las pruebas de laboratorio verificaron que el proceso de adsorción es rápido, estable y espontáneo, ajustándose a modelos cinéticos y termodinámicos que apuntan a la existencia de interacciones tanto químicas como físicas. Además, el biochar sintetizado presentó una alta capacidad de reutilización, conservando más del 90 por ciento de su eficacia tras cinco ciclos de uso, y ayudó a disminuir la salinidad del agua, mejorando así su calidad general.
Impacto ambiental y sanitario
Los autores destacan que estos resultados aportan una doble ventaja. Por un lado, permiten reducir la cantidad de residuos agrícolas que es necesario gestionar, transformándolos en recursos de alto valor añadido aplicables a la depuración de aguas y otros usos ambientales. Por otro, contribuyen a la protección de la salud pública al impedir que los antibióticos alcancen ríos y acuíferos. “La aplicación en hospitales y plantas de tratamiento del filtro desarrollado podría ser una herramienta eficaz y sostenible frente a la crisis de resistencia antimicrobiana, uno de los mayores retos sanitarios del siglo XXI”, comentan los investigadores.
El estudio ha sido llevado a cabo por personal investigador de la Facultad de Ciencias Químicas (UCM) y de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (UPM), con el respaldo de proyectos financiados por el Ministerio de Ciencia e Innovación, la Comunidad de Madrid, la Unión Europea (NextGenerationEU) y el programa “Marie Sklodowska-Curie”.