Contaminación silenciosa
Los microplásticos son contaminantes que se encuentran en muchos de los ambientes y alimentos con los que nos relacionamos diariamente. Esto se debe a que los microplásticos viajan por la atmósfera y la evaporación del agua los transporta en gotas de lluvia, permitiéndoles asentarse en cualquier lugar. Sin embargo, en Costa Rica las publicaciones sobre la magnitud e impacto de este contaminante en nuestros ecosistemas y salud son escasas.
La investigación “Microplásticos en ambientes y organismos acuáticos de consumo humano y su incidencia en la salud pública costarricense” se trata de una investigación finalizada en el año 2022 en conjunto entre la UNA, UCR y el ITCR. Su fin fue evidenciar la presencia de microplásticos en organismos y ambientes marinos, para poder generar escenarios de riesgos que influenciarán en mejores tomas de decisiones sobre el tema.
Además, permitió conocer en mayor detalle la magnitud del problema de microplásticos en los ecosistemas costarricenses para identificar los riesgos que pueden implicar en nuestra salud.
Mirando más allá de la superficie
Para analizar el estado actual de ambientes acuáticos, se llevó a cabo muestreos de microplásticos en aguas del Golfo de Nicoya y Golfo Dulce, en las temporadas lluviosas del 2020 y temporada seca del 2021, por medio de arrastre en las columnas de agua (vertical) y sobre la superficie del agua (horizontal). Se recolectaron en total 40 muestras de agua de 1000 mL cada una. Además, se analizaron nutrimentos disueltos, clorofila y material en suspensión.
También se obtuvieron muestras de arenas en ambos golfos a 3 profundidades diferentes (5, 15 y 30 m), de las cuales el 100% de las muestras presentaron contaminación por microplásticos.
La cuantificación se realizó mediante conteo visual con un estereoscopio y se determinó que las formas predominantes son fragmentos y fibras plásticas, en colores como azul, transparente y negro.
Del mar a la mesa
Los microplásticos pueden tener efectos negativos en la salud humana, incluyendo la ingestión de sustancias químicas tóxicas y la inflamación del sistema digestivo. Además, su presencia en los alimentos marinos puede tener impactos económicos negativos para la industria pesquera y para la imagen del país. Es por esto que la investigación analizó muestras de cuatro tipos de especies marinas de consumo humano en el país para identificar la presencia de microplásticos en estos.
Camarones
Se analizó la presencia de microplásticos en camarones de la especie Litopenaeus vannamei cultivados en el Golfo de Nicoya. Se recolectaron postlarvas en octubre de 2020 y camarones juveniles en diciembre de 2020. De estas muestras, se encontraron microplásticos en las muestras de postlarvas, pero se detectaron 234 microplásticos de todo tipo de fibras en los camarones juveniles de aproximadamente 6 g. También se analizaron 63 camarones en la estación lluviosa de ambos golfos, de los cuales el 80% reportaron presencia de MP.
Peces
Se analizó la presencia de microplásticos en especies de importancia comercial en la costa del Pacífico Central de Costa Rica, las cuales fueron pargo mancha, corvina reina y corvina aguada. Se procesaron un total de 66 ejemplares y se encontró un total de 163 tipos de microplásticos, de los cuales 158 eran fibras y 5 eran partículas.
La mayoría de las fibras eran de color negro, seguidas de azul, rojo, transparente y dorado. En cuanto a las partículas, la mayoría eran de color azul, seguidas de negro y transparente.
Bivalvos
Los bivalvos son un tipo de molusco que se caracteriza por tener concha con dos valvas, incluyen a los mejillones, almejas, ostra, vieiras y otros animales marinos similares. inicial del proyecto, se trabajó con seis especies de este tipo de consumo humano para analizar la presencia de microplásticos en ellos.
La UNA evaluó 130 almejas llamadas piaguas de ambos golfos amabas temporadas, siendo que el 67.18%, presentaron MP. Como resultado, se publicó un artículo en la revista Marine Pollution Bulletin en 2022 con el título “Presence of microplastics in six bivalve species (Mollusca, Bivalvia) commercially exploited at the Pacific coast of Costa Rica, Central America”.
(https://www.kerwa.ucr.ac.cr/handle/10669/87716).
Langosta de agua dulce
Se incluyó un apartado sobre la presencia de microplásticos en la alimentación del langostino americano (Procambarus clarkii). Esta especie se introdujo en el país hace más de 30 años con fines de cultivo y se vende para el consumo humano en Costa Rica. Se analizaron los efectos de los microplásticos rPET, los cuales están compuestos principalmente de polietileno tereftalato reciclado, el cual es un material derivado de botellas de plástico recicladas, como las de agua y refrescos.
Específicamente, se analizó el efecto de este tipo de microplásticos sobre la enzima fenolxidasa de este animal, la cual se desempeña en procesos biológicos como la cicatrización de heridas, la defensa contra patógenos y la pigmentación. Este estudio permite evaluar el impacto de los microplásticos en los procesos fisiológicos y metabólicos del organismo.
El trabajo realizado para esta investigación permitió realizar una investigación aparte que se adentra más en el tema, el cual se titula “Microplastics in feed cause sublethal changes in the intestinal microbiota and immune response of the freshwater crayfish Procambarus clarkii”.
A la caza de las partículas invisibles
En busca de comprender la presencia y el impacto de los microplásticos en el entorno acuático, se construyó una base de datos a partir de las muestras de animales y entornos; en esta se registró el número y morfología de fragmentos, fibras y películas sospechosas. Con este fin, se procesaron cerca de 60 muestras, de las cuales se extrajeron alrededor de 180 partículas y se generaron unos 400 espectros, revelando propiedades únicas de las partículas.
Estos análisis fueron posibles mediante el uso de la técnica Raman, la cual es una herramienta utilizada para estudiar la composición molecular de materiales mediante el fenómeno físico de dispersión Raman. Este ocurre cuando una muestra es irradiada con luz láser y la luz dispersada se analiza para determinar los cambios en la energía de las moléculas presentes en la muestra.
Los ensayos se realizaron con láseres de diferentes longitudes de onda, de 532nm, 630 nm y 780 nm. Esta base de datos representa un avance fundamental para comprender y abordar el desafío de los microplásticos, protegiendo la salud de los ecosistemas acuáticos y la salud pública en general.
Una característica particular de los MP en el océano es que pueden servir como portadores de aditivos propios del material plástico con el que fueron fabricados tales como los plastificantes, siendo de los más importantes el Bisfenol A (BPA), el Ftalato de bis 2-etilhexilo (DEHP) y el Ftalato de dibutilo (DBP). En el proyecto por parte del ITCR se realizó el aislamiento de ambos – plastificantes y MP- en muestras compuestas de piangua (Anadara tuberculosa), corvina (Cynoscion stolzmanni) y jaiba (Callinectes arcuatus).
La extracción de las MP se hizo a través de técnicas físico-químicas y la identificación se llevó a cabo con empleo de técnicas de microscopia de luz, espectroscopia de energía dispersiva (EDS), microscopia electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia Raman; obteniéndose que el MP predominante fue el Tereftalato de polietileno (PET). Con respecto a las sustancias plastificantes se llevó a cabo una etapa de extracción, identificación y cuantificación mediante cromatografía de gases acoplado a un espectrómetro de masas (GC-MS), encontrándose concentraciones asociadas a los tres analitos en las tres especies de estudio. A partir de estas, se calculó la exposición dietaria de las personas asociada a porciones de consumo de las especies. Fruto de este estudio se elaboraron dos artículos: “Toxicología de micro y nanoplásticos. Riesgo de tóxicos a dosis baja y cambios epigenéticos”. Publicado en la revista del TEC y el otro artículo sometido a publicación “Human health risk assessment for consumption of microplastics and plasticizing substances through marine species”.
Conciencia en acción: Informando para proteger
Los esfuerzos de la investigación no solo quedaron tras las paredes del laboratorio. Con el fin de realizar conciencia social e informar a la población se realizaron distintos esfuerzos de comunicación para dar a conocer los conocimientos recolectados. Con este fin, se prepararon conferencias y material de comunicación científica, además de colaboraciones con organizaciones, empresas y sociedades civiles.
La concientización sobre la problemática que enfrentan nuestros océanos también fue abordada mediante la publicación de infografías informativas sobre los microplásticos presentes en nuestros alimentos.
Además, en conjunto con el CIMAR, se desarrolló un exitoso minisimposio sobre contaminación de microplásticos con invitados internacionales y nacionales y la participación de un gran número de personas interesadas en el tema. Finalmente, con los aportes de esta investigación se publicó un valioso capítulo en el libro ‘Microplastic Pollution’, en el cual se plantean metodologías para el análisis de riesgo y el impacto de la contaminación por microplásticos y nano plásticos en los ecosistemas acuáticos y la salud de las personas.
Equipo de investigación
| Karol Ulate Naranjo | CP | Universidad Nacional | Escuela de Ciencias Biológicas |
| Ingo S. Wehrtmann | RI | Universidad de Costa Rica | Centro de Investigación en Ciencias del Mar y Limnología (CIMAR) |
| Virginia Montero Campos | RI | ITCR | Centro de Investigación en Biotecnología |
| María Jesús Arias Andrés | Participante | Universidad Nacional | Instituto Regional de Estudios en Sustancias Tóxicas |
| Andrea García Rojas | Participante | Universidad Nacional | Escuela de Ciencias Biológicas |
| Keilor Osvaldo Rojas Jiménez | Participante | Universidad de Costa Rica | Escuela de Biología |
| Fresia Villalobos Rojas | Participante | Universidad de Costa Rica | Centro de Investigación en Ciencias del Mar y Limnología (CIMAR) |
| Raquel Romero | Participante | Universidad de Costa Rica | Centro de Investigación en Ciencias del Mar y Limnología (CIMAR) |
| Eddy H. Gómez R. | Participante | Universidad de Costa Rica | Centro de Investigación en Ciencias del Mar y Limnología (CIMAR) |
| Juan G. Sagot V. | Participante | Universidad de Costa Rica | Centro de Investigación en Ciencias del Mar y Limnología (CIMAR) |
| Alejandro Medaglia Mata | Participante | ITCR | Laboratorio Institucional de Microscopía Electrónica |
| Rossy Guillén Watson | Participante | ITCR | Laboratorio Institucional de Microscopía Electrónica |
| Ernesto Montero Zeledón | Participante | ITCR | Laboratorio de Espectroscopia Molecular, Imágenes y Color (LEMIC). Escuela de Física. |
| Michael Cambronero Cordero | Participante | ITCR | Laboratorio de Espectroscopia Molecular, Imágenes y Color (LEMIC). Escuela de Física |