Estudio de la detoxificación en entornos acuáticos para la eliminación de decarbamoilsaxitoxina (dcSTX), mediante el empleo de nanopartículas magnéticas

Abstract

[ESP] La proliferación de floraciones de algas, que incluyen cianobacterias nocivas y dinoflagelados, conlleva al incremento de toxinas perjudiciales tanto en ecosistemas marinos como en entornos de agua dulce, lo cual tiene repercusiones directas en la salud humana. Entre las toxinas producidas por estas microalgas se encuentran las PSP, unas de las neurotoxinas más potentes, responsables del síndrome paralizante por moluscos. Si bien existe una normativa europea de las PSP en alimentos marinos, no hay una regulación vigente en agua dulce. Recientemente, en España, se han detectado toxinas PSP en masas de agua dulce. Los sistemas de tratamiento del agua presentes en las estaciones potabilizadoras no son suficientes para la eliminación de estas toxinas y no hay datos sobre los efectos crónicos de la exposición a toxinas PSP. Por tanto, incluso la presencia de bajas concentraciones en el agua de consumo humano podría presentar un problema notable. En el presente trabajo, se presenta un método de detoxificación del agua dulce mediante el empleo de nanopartículas magnéticas. Se utilizaron ocho tipos de partículas nanoestructuradas fabricadas con alginato de sodio y magnetita, junto con diferentes materiales adsorbentes como el carbón activo, el grafeno, el carbón mesoporoso CMK3 y la pectina esterificada. Se evaluó la eficacia de las partículas para la detoxificación de decarbamoilsaxitoxina (dcSTX) en disolución acuosa. Los resultados obtenidos sugieren que las partículas de carbón activo son eficientes en la eliminación de la dcSTX del agua dulce. A pesar de que este nuevo método se presenta como eficaz e innovado[GAL] A proliferación de floracións de algas, que inclúen cianobacterias nocivas e dinoflaxelados, conleva ao incremento de toxinas prexudiciais tanto en ecosistemas mariños como en contornos de auga doce, o cal ten repercusións directas na saúde humana. Entre as toxinas producidas por estas microalgas atópanse as PSP, unhas das neurotoxinas máis potentes, responsables da síndrome paralizante por moluscos. Aínda que existe unha normativa europea das PSP en alimentos mariños, non hai unha regulación vixente en auga doce. Recentemente, en España, detectáronse toxinas PSP en masas de auga doce. Os sistemas de tratamento da auga presentes nas estacións potabilizadoras non son suficientes para a eliminación destas toxinas e non hai datos sobre os efectos crónicos da exposición a toxinas PSP. Por tanto, inclusive a presenza de baixas concentracións na auga de consumo humano podería presentar un problema notable. No presente traballo, preséntase un método de detoxificación da auga doce mediante o emprego de nanopartículas magnéticas. Utilizáronse oito tipos de partículas nanoestructuradas fabricadas con alginato de sodio e magnetita, xunto con diferentes materiais adsorbentes como o carbón activo, o grafeno, o carbón mesoporoso CMK3 e a pectina esterificada. Avaliouse a eficacia das partículas para a detoxificación de decarbamoilsaxitoxina (dcSTX) en disolución acuosa. Os resultados obtidos suxiren que as partículas de carbón activo son eficientes na eliminación da dcSTX da auga doce. A pesar de que este novo método preséntase como eficaz e innovador para eliminar toxinas PSP da auga, é necesario seguir investigando para melloralo.[ENG] The proliferation of algal blooms, including harmful cyanobacteria and dinoflagellates, leads to an increase in harmful toxins in both marine ecosystems and freshwater environments, with direct implications for human health. Among the toxins produced by these microalgae are PSP, one of the most potent neurotoxins responsible for paralysing shellfish syndrome. While there is a European regulation of PSP in marine seafood, there is no regulation in force in freshwater. Recently, in Spain, PSP toxins have been detected in freshwater bodies. The water treatment systems present in drinking water treatment plants are not sufficient for the elimination of these toxins and there are no data on the chronic effects of exposure to PSP toxins. Therefore, even the presence of low concentrations in drinking wáter might represent a significant problem. In the present work, a method of freshwater detoxification using magnetic nanoparticles is presented. Eight types of nanostructured particles made of sodium alginate and magnetite were used together with different adsorbent materials such as activated carbon, graphene, mesoporous carbon CMK3 and esterified pectin. The efficacy of the particles for the detoxification of decarbamoylsaxitoxin (dcSTX) in aqueous solution was evaluated. The results obtained suggest that the activated carbon particles are efficient in removing dcSTX from freshwater. Although this new method is presented as effective and innovative for removing PSP toxins from water, further research will be needed.