Proyecto C-BOYA o cómo utilizar vegetales para saber si el agua está contaminada

Gabriela Rodríguez y Elsa Noreña, investigadoras de la UNAM, desarrollaron un método accesible para determinar si hay toxicidad en el agua utilizando cebollas. El modelo ha llamado tanto la atención, que se ha comenzado a crear una red de monitoreo del acuífero en Yucatán. 

*Texto: Lilia Balam / Causa Natura Media

Fotografías cortesía de Proyecto C-BOYA

En Yucatán, dos investigadoras desarrollaron un método accesible para determinar si hay toxicidad en el agua utilizando cebollas. El modelo ha llamado la atención por ser menos costoso y complicado que otras pruebas. Se ha replicado en otras universidades y conformado poco a poco una red de monitoreo del acuífero de la entidad. 

El llamado “Proyecto C-BOYA” surgió al mismo tiempo que iniciaba la pandemia de Covid-19. Para entonces, las investigadoras de la Unidad de Química en Sisal de la Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Gabriela Rodríguez y Elsa Noreña, tenían 12 años de experiencia en pruebas para detectar contaminación en el agua recolectada en distintos puntos del estado, pero usualmente recurrían a métodos costosos y complicados. 

Por ejemplo, la doctora Rodríguez generalmente hacía experimentos con animales como crustáceos y peces. Y fue justo en ese momento cuando los lineamientos bioéticos para realizar investigación científica cambiaron, con el objetivo de reducir al mínimo el uso de animales en los experimentos. 

Mientras trataba de encontrar un sustituto para hacer sus proyectos acorde a las disposiciones bioéticas, la académica recibió un artículo del Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, en el cual se empleaban cebollas para conocer los efectos de las descargas de una industria textil.

No era el hilo negro: de acuerdo con la especialista, las primeras referencias que se tienen del uso de cebollas en experimentos científicos datan de 1930. 

Además, recientemente investigadoras e investigadores de Guadalajara y Brasil trabajaron con el vegetal y el Instituto Mexicano de la Tecnología del Agua (IMTA) incluyó un modelo similar en un compilado de bioensayos. Sin embargo “todo era literatura gris y para cuestiones ambientales”, sostuvo la doctora Noreña. 

Por ello decidieron diseñar, con todo el rigor científico, un bioensayo para determinar por medio de las cebollas si el agua contiene agentes tóxicos. La oportunidad llegó cuando se abrió la convocatoria del Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica (PAPIIT) de la UNAM en el 2020 y quedaron seleccionadas. 

Como ocurrió en medio de la contingencia sanitaria, una buena parte de la primera fase del proyecto se realizó de manera casera. Patricia Guadarrama, de la Facultad de Ciencias de la UNAM, les dio instrucciones para germinar las cebollas y Loreni Cauich, estudiante de Maestría que formaba parte del equipo, conseguía lotes de la hortaliza y hacía pruebas en su propia cocina. Poco a poco fueron armando el protocolo para el bioensayo. 

¿Cómo usar una cebolla para saber si el agua está contaminada?

La primera fase del bioensayo es sencilla. A grandes rasgos, se somete a seis cebollas a un proceso de acondicionamiento durante 48 horas. Pasado ese lapso, se coloca la mitad de las cebollas en agua destilada como grupo de control y las otras se ponen a remojar en la muestra durante 24 horas. A partir de aquí se complica el proceso, pues se deben cortar partes de las raíces y conservarse con químicos, en circunstancias específicas. 

A las raíces se les puede aplicar una prueba de expresión genética o pueden ser examinadas con microscopio para detectar si hubo genotoxicidad, ya que mucha sustancias, como los herbicidas, tienen la capacidad de alterar el ácido desoxirribonucleico (ADN), o los cromosomas de las células. 

Los efectos son observables en las cebollas porque cuando las raíces están creciendo son altamente vulnerables y si se exponen a alguna sustancia tóxica, el daño es más evidente. De acuerdo con Rodríguez, al mirar por el microscopio, el núcleo de las células debe ocupar casi dos tercios del tamaño de la célula y verse “como un pepperoni”: redondo. Si se ve “como una frambuesa” o hay un núcleo grande y varios chiquitos (llamados micronúcleos), algo anda mal. 

“Con que solo haya un micronúcleo es malo, pero algunas células pueden llegar a tener hasta seis. Eso es material genético hecho trizas”, explicó la especialista. 

Las cebollas deben permanecer remojadas durante 48 horas más. Al cumplirse ese plazo, las raíces se miden de nuevo para revisar marcadores relacionados con el estrés oxidante: las sustancias tóxicas interfieren en el proceso celular, por lo cual si hay contaminantes en las muestras, las raíces crecerán poco o nada. 

Por ahora no es posible detectar con el bioensayo cuáles son los elementos tóxicos presentes en el agua ni si son dañinos para las personas, pero las especialistas no descartan que estas pruebas se puedan mezclar con otras para obtener más información.

“Lo que no tiene vuelta atrás es que si la cebolla tiene anomalías nucleares, esa agua tiene sustancias potencialmente tóxicas a concentraciones biodisponibles para los seres que estén en contacto con ella. A lo mejor hay sustancias que para los humanos no son tóxicas, que incluso están en los productos que compramos, pero quizá sí son tóxicas para otros organismos que también forman parte de un ecosistema, y a la larga, van a dañar al humano también, por ejemplo, en el sector económico”, puntualizaron Rodríguez y Noreña. 

Hacia una red de monitoreo del agua en Yucatán

Con el apoyo de estudiantes y personal académico de la UNAM y de otras universidades, el equipo del Proyecto C-BOYA ha analizado agua recolectada en distintos puntos de Yucatán e incluso de otras entidades del país, con resultados impactantes. 

Por ejemplo, las muestras que tomaron en una línea de pozos con 15 metros de profundidad localizados en el camino entre el puerto de Sisal y su cabecera municipal, Hunucmá, salieron limpias. Sin embargo, la zona del puerto de abrigo de Sisal mostró 4% de anormalidades nucleares, indicador de que ese líquido no es tan limpio. 

También estudiaron muestras del puerto Dos Bocas, en Tabasco, que tenían entre 8 y 10% de anormalidades nucleares. 

Hasta ahora el nivel más alarmante de contaminación lo han encontrado en el río Lerma, ubicado en el centro del país. En ese caso, se realizó el experimento con tres muestras: una de un humedal, y dos de sitios con descarga de aguas residuales tanto urbanas como industriales. En las últimas observaron células hasta con seis micronúcleos. Alcanzaron 26% de anomalías nucleares. 

“En ese caso fue muy evidente, esas muestras nos sirvieron para hacer el álbum de anormalidades genéticas”, recordó Rodríguez. 

La accesibilidad del bioensayo con cebollas ha despertado la curiosidad de estudiantes y especialistas de distintas escuelas y universidades. Por ejemplo, el año pasado se unió al equipo de trabajo el doctor Juan Sandoval, del Instituto Tecnológico de Tizimín, con el fin de ampliar las zonas de toma de muestras. 

En ese municipio hicieron una prueba y el resultado fue de 26% de anomalías nucleares. Sin embargo, el test se hizo únicamente con una cebolla, por lo cual se repetirá el análisis con más vegetales y un grupo de control. 

El objetivo de las investigadoras es que cada vez más personas y escuelas puedan replicar el bioensayo para conformar una red de monitoreo del agua en toda la entidad y vigilar la calidad del acuífero de Yucatán. 

“Desde la academia hacemos análisis pero todo se publica en revistas internacionales, generalmente en inglés, y la mayoría de la gente no tiene acceso a esos reportes. Por eso para nosotras es importante hacer ese enlace con la comunidad, que más personas y estudiantes se involucren en el monitoreo del agua y en el quehacer científico”, afirmó Noreña.

Las especialistas insistieron en que la divulgación científica, con un lenguaje accesible y con procesos simples y de bajo costo son cruciales en la entidad actualmente, sobre todo para cuidar el agua, ya que cada vez enfrenta más riesgos, como ha documentado Causa Natura Media. 

“Cada vez hay más desarrollo y más habitantes. Todavía no se llega a los niveles de contaminación que se ven en otros sitios del país, pero sabemos que los contaminantes que pueden afectar la calidad del agua son muchísimos. La intención de Proyecto C-BOYA es ver cómo está el acuífero y detectar focos rojos que sí merezcan un estudio posterior. Y hay una parte del bioensayo que las comunidades pueden realizar”, sostuvo Noreña. 

Las académicas están aceptando todas las invitaciones a escuelas, foros y congresos ambientales para presentar el bioensayo con el fin de que llegue a más personas. Actualmente trabajan en un proyecto para evaluar la calidad del agua en 20 cenotes y el próximo año realizarán un monitoreo de pozos financiado por National Geographic.  

También están diseñando prototipos con otros vegetales, como las lechugas. Esperan empezar el desarrollo de ese proyecto pronto. 

“Involucrar a la comunidad en el monitoreo de la calidad del agua que utilizan o beben es muy importante, porque entonces las personas que participan se concretizan y empiezan a cuidarla también”, concluyó Noreña.

*Este reportaje fue publicado originalmente en Causa Natura Media.