La calidad del agua pública ha recibido mucha atención en los últimos años, ya que se han realizado algunos descubrimientos inquietantes con respecto a los niveles de plomo en ciudades de todo el país. Ahora, un nuevo estudio de la Universidad Johns Hopkins señala otros químicos en el agua a los que vale la pena prestar atención y, de hecho, algunos de ellos pueden ser creados, irónicamente, durante el proceso de tratamiento del agua en sí.

Para eliminar del agua compuestos que se sabe que son tóxicos, Las plantas de tratamiento de agua ahora utilizan a menudo métodos para oxidarlas, convirtiéndolos en otros, presumiblemente sustancias químicas menos dañinas llamadas "productos de transformación". Aunque estudios anteriores han analizado los subproductos de los procesos de tratamiento de agua como la cloración, no se sabe mucho sobre los productos formados durante algunos de los procesos más nuevos, como la oxidación con peróxido de hidrógeno y luz ultravioleta, que son especialmente relevantes en la reutilización del agua.

"Típicamente, consideramos que estos productos de transformación son menos tóxicos, pero nuestro estudio muestra que este no siempre es el caso, "dice el autor principal Carsten Prasse, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería y Salud Ambiental de la Escuela de Ingeniería Whiting de Johns Hopkins y la Escuela de Salud Pública Bloomberg de la universidad. "Nuestros resultados destacan que esto es solo la mitad de la historia y que los productos de transformación pueden jugar un papel muy importante cuando pensamos en la calidad del agua tratada".

Prasse, junto con colegas de la Universidad de California, Berkeley, eligió mirar fenoles, una clase de productos químicos orgánicos que se encuentran entre los más comunes en el suministro de agua, ya que están presentes en todo, desde tintes hasta productos para el cuidado personal, productos farmacéuticos y pesticidas, así como en productos químicos que se encuentran naturalmente en el agua.

Para determinar en qué compuestos se transforman los fenoles durante el tratamiento, el equipo, cuyos resultados se publican en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , primeros fenoles oxidados usando radicales peróxido, un proceso utilizado a menudo por las plantas de tratamiento de agua. Próximo, tomaron prestado un método inteligente de la biomedicina:agregaron aminoácidos y proteínas a la mezcla. Dependiendo de las reacciones químicas que tuvieron lugar, Prasse y su equipo podrían hacer algunos cálculos al revés para determinar en qué compuestos deben haberse convertido los fenoles en el paso anterior.

Descubrieron que los fenoles se convertían en productos que incluían 2-buteno-1, 4 esferas, un compuesto que se sabe que tiene efectos negativos, incluyendo daño al ADN, en células humanas. Curiosamente, furano un compuesto tóxico en el humo del cigarrillo y el escape de los automóviles, también se convierte en 2-buteno-1, 4 diales en el cuerpo, y puede ser esta conversión la responsable de su toxicidad.

Para probar los efectos específicos del 2-buteno-1, 4-dial en procesos biológicos de forma más completa, el equipo expuso el compuesto a proteínas hepáticas de ratón. Descubrieron que afectaba a 37 objetivos proteicos diferentes, que están involucrados en una variedad de procesos biológicos, desde el metabolismo energético hasta la síntesis de proteínas y esteroides.

Una enzima que 2-buteno-1, Se demostró que 4-dial se une es fundamental en la apoptosis, o "suicidio celular". Inhibir este compuesto en un organismo vivo podría conducir a una proliferación celular descontrolada, o crecimiento del cáncer. Y otros compuestos que el 2-buteno-1, 4-dial interfiere con desempeñar papeles clave en el metabolismo. "Hay muchos resultados potenciales para la salud, como la obesidad y la diabetes, ", dice Prasse." Existe una conexión conocida entre la exposición a pesticidas y la obesidad, y estudios como el nuestro pueden ayudar a explicar por qué es así ".

Los resultados son emocionantes, ya que es la primera vez que se aplican estos métodos al tratamiento del agua. Dice Prasse. A tiempo, pueden expandirse para detectar otros tipos de compuestos además de los fenoles.

La purificación del agua es un desafío extraordinario, dado que los contaminantes provienen de muchas fuentes diferentes:bacterias, plantas agricultura, aguas residuales, y no siempre está claro qué se genera en el proceso. "Somos muy buenos en el desarrollo de métodos para eliminar sustancias químicas", dice Prasse. "Una vez que la sustancia química desaparece, el trabajo, al parecer, está hecho, pero, de hecho, no siempre sabemos qué significa la eliminación de la sustancia química:¿se convierte en otra cosa? ¿Ese producto de transformación es dañino? "

Prasse y su equipo señalan que para el año 2050, Se ha estimado que dos tercios de la población mundial vivirá en áreas que dependen del agua potable que contiene la escorrentía de granjas y aguas residuales de ciudades y fábricas. Por lo tanto, los métodos de purificación seguros y efectivos serán aún más críticos en los próximos años.

"Los próximos pasos son investigar cómo se puede aplicar este método a muestras más complejas y estudiar otros contaminantes que probablemente den lugar a la formación de productos de transformación reactiva similares". ", dice Prasse." Aquí analizamos los fenoles. Pero utilizamos productos para el hogar que contienen unos 80, 000 productos químicos diferentes, y muchos de estos terminan en aguas residuales. Necesitamos poder detectar varios productos químicos a la vez. Ese es el objetivo más grande ".