Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 12 de julio 2022
Diversas plantas acuáticas han demostrado que mejoran la calidad del agua y aguas residuales y que son una fuente para la generación de biofertilizantes y biocombustibles. Sin embargo, también son una fuente potencial para la obtención de compuestos químicos y otros productos de valor.
Palabras clave: plantas acuáticas, fitofiltración, compuestos químicos.
Las plantas acuáticas son aquellas adaptadas a lugares como lagos, estanques, pantanos, orillas de los ríos, etc. Muchas de ellas han sido usadas para mejorar la calidad del agua y aguas residuales de muy diferente origen, lo que se conoce como fitofiltración o fitorremediación acuática. Sin embargo, esas plantas pueden ser también una fuente para la generación de diversos productos de valor.
Un primer grupo de plantas acuáticas es flotante, de tamaño muy pequeño, tienen hojas desde 10 hasta 50 mm de largo y una raíz acorde a su tamaño. Entre estas se encuentran las del género Azolla, Lemnaceae, Limonobium y Salvinia. En el grupo de Biotecnología Ambiental del INECOL, hemos encontrado que Azolla sp. (helecho de agua) es capaz de crecer y remover contaminantes de efluentes digeridos de vinaza de caña de azúcar. Asimismo, descubrimos que Limnobium laevigatum (trébol de agua) tiene la habilidad de reducir el color y el contenido de materia orgánica de aguas residuales de la industria textil. También hemos reportado que Salvinia mimina (helecho de agua) tiene la capacidad de remover y acumular metales pesados. Además de remover contaminantes del agua, estas pequeñas plantas son una fuente para la obtención de compuestos químicos de valor, aparte de biocombustibles (bioetanol). Algunos ejemplos son antocianinas, polifenoles (con propiedades inmunosupresoras, antioxidantes y antiinflamatorias) [1], alcohol octadecílico, ácido octadecanoico (con propiedades antibiopelículas y antisépticas) [2], ácido ascórbico, ácido gálico, resorcinol, catecol, vainillina, ácido benzoico (con propiedades antitumorales) [3], entre otros.
a) Limnobium laevigatum, b) Azolla sp., c) Spirodela polyrhiza, d) Salvinia minima
(Créditos: Francisco J. Melo)
Un segundo grupo de plantas acuáticas flotantes son más grandes, ya que sus hojas pueden alcanzar los 23 cm de largo y su raíz es grande y fibrosa. En este grupo están Eichhornia crassipes (lirio acuático) y Pistia stratiotes (lechuga de agua). De estas se ha descrito ampliamente su capacidad para remover contaminantes de diversos tipos de aguas residuales. En nuestro grupo de investigación hemos estudiado como Pistia stratiotes puede remover contaminantes del agua de un río contaminado y también su uso como bioadsorbente de petróleo.
El lirio acuático y la lechuga de agua son, sin duda, las plantas más estudiadas para la obtención de biocombustibles (bioetanol, biohidrógeno y biogás). Sin embargo, se ha encontrado, por ejemplo, en los extractos de lirio acuático, diversos compuestos con una promisoria actividad antibacteriana, antifúngica, antioxidante y anticancerígena (alcaloides, propanoides, derivados del fenilo) [4]. En el caso de la lechuga de agua, se han extraído vicenina, lucenina, antocianina, luteolina y orientina, los cuales tienen propiedades diuréticas, antidiabéticas y antimicrobianas [5].
Adicionalmente, y ante la creciente contaminación por plásticos que actualmente se vive a nivel mundial, principalmente en los ecosistemas acuáticos, las plantas acuáticas flotantes se vislumbran como una fuente potencial para la generación de películas de envasado. Lo anterior debido a que contienen una cantidad importante de proteína fácilmente extraíble. Algunos ejemplos son las lemnáceas (19-34%), las del género Azolla (19-22%), Eichornia crassipes y Pistia stratiotes (17-24%). Actualmente, las películas de envasado a partir de polímeros naturales están teniendo un gran impulso debido a su origen renovable y biodegradabilidad, contribuyendo a mitigar el impacto nocivo sobre el ambiente, en respuesta a los crecientes desafíos generados por los residuos de plástico a base de hidrocarburos. En este sentido, las plantas acuáticas representan un campo de exploración, en la cual los componentes bioactivos extraídos de su biomasa podrían incorporarse a las películas de envasado para aumentar la seguridad alimentaria y contribuir al mejoramiento de la salud pública [6].
a) Eichhornia crassipes, b) Pistia stratiotes, c) Pontederia sagittata, d) Cyperus papyrus
(Créditos: Francisco J. Melo)
Un tercer grupo de plantas llamadas emergentes están comúnmente arraigadas al suelo, tienen tallos largos que pueden alcanzar en algunas especies los 2-3.5 m, los cuales salen a la superficie del agua. Dentro de este grupo están aquellas que han sido usadas en humedales construidos y humedales flotantes (HF) para el tratamiento de aguas residuales (municipales, domésticas, hospitalaria, textiles, de acuacultura, porcícolas, industriales, aguas contaminadas con productos farmacéuticos, efluentes de plantas de tratamiento y aguas contaminadas con metales pesados, etc.) y para mejorar la calidad de cuerpos de agua (lagos eutrofizados, ríos contaminados y estanques de aguas pluviales, etc.). En el grupo de Biotecnología Ambiental se ha generado una patente de humedales construidos usando Pontederia sagittata para el tratamiento de vinazas de caña de azúcar (Eugenia Judith Olguín Palacios, Gloria Sánchez-Galván, Ricardo Erik González Portela, Víctor Javier Hernández Landa. Proceso sustentable para el tratamiento de vinazas mediante canales filtrantes con plantas acuáticas emergentes tropicales y consorcios microbianos. Instituto de Ecología, A.C.). También hemos descrito la capacidad de HF plantados con P. sagittata (platanillo) y Cyperus papyrus (papiro) para mejorar la calidad de agua de lagos urbanos eutrofizados. Adicionalmente hemos investigado el uso de P. sagittata, cosechada de estos HF, para la generación de biofertilizantes (composta) y biocombustibles (biometano).
Los compuestos químicos que han sido obtenidos a partir de este tercer grupo de plantas son ácido ferúlico (que es la materia prima para la generación de compuestos aromáticos característicos de la vainilla), compuestos fenólicos y ciperenos con propiedades antioxidantes, anticancerígenas, antimicrobianas, antidiabéticas, antialérgicas, antiobesidad y antivirales [7], alcaloides, taninos, flavonoides, glucósidos, proteínas, aminoácidos (con propiedades antitumorales, antimutagénicas, diuréticas, antidiarreicas, antidepresivas y antiartríticas) [8], entre otros.
Finalmente, es importante mencionar que se requiere más investigación para evaluar los posibles efectos secundarios de estos compuestos químicos, con potencial terapéutico, en humanos.
Referencias
Una sinfonía matemática en la naturaleza
Gerson D. Alducin Chávez
La geometría tiene dos grandes tesoros: uno es el teorema de Pitágoras, y el otro la división de una línea en la proporción [ ... ]
Leer más...Agua: cultura del bien común
Indra Morandin Ahuerma
Este artículo aborda la crisis global del agua, proponiendo una cultura basada en la ética, ecología y diálogo de saberes para la sustentabilidad.
Leer más...La vida, de moléculas a continentes
Mauricio Arturo Juárez-Fragoso*, Avril Manrique-Ascencio**, Sonia Itzel Papaqui-Bello, Emma Andrea Gómez-Mendoza, María Angélica Ramírez-Solano, Miriam M. García-Rodríguez, [ ... ]
Leer más...Cultivo de hongos comestibles en una comunidad rural de Veracruz, alternativa para la soberanía alimentaria
Rodolfo Ángeles, Dulce Salmones, Rigoberto Gaitán-Hernández, Zelene Durán, Carlos Ortega [ ... ]
Leer más...Plantas especializadas a suelos calizos y suelos volcánicos
Elda Catalina Flores-Galván y Klaus Mehltreter
Red de Ecología Funcional
Existe una enorme diversidad de suelos y de plantas [ ... ]
Leer más...La colección nacional de cícadas del Jardín Botánico Francisco Javier Clavijero
Jorge González-Astorga1 y Carlos Iglesias2
La colección nacional de cícadas del Jardín Botánico Francisco Javier [ ... ]
Leer más...¿Un futuro preocupante para el sector cafetalero de México?
Robert H. Manson
Se espera una caída importante en el capital natural de los paisajes cafetaleros de México si no hay cambios importantes [ ... ]
Leer más...Eco ansiedad: los efectos poco conocidos del cambio climático
Betsabé Ruiz-Guerra1, Juana Cristina Zepeda-Díaz2 y Armando Aguirre-Jaimes3
Las consecuencias del cambio climático pueden impactar psicológicamente [ ... ]
Leer más...Historias de vida: zorro gris Urocyon cinereoargenteus
Carolina Valdespino1, Sergio Albino1 y Arantxa Huerta-Arvizu2
En este 2023, el INECOL fue testigo de la presencia en una de las áreas protegidas [ ... ]
Leer más...Los insectos y los timbres postales
Lucrecia Arellano Gámez1 y Benigno Gómez y Gómez2
Los insectos son una temática ampliamente popular en los sellos postales, y este escrito se enfoca en explorar [ ... ]
Leer más...Un santuario bellotero: refugio importante para la conservación de encinos del bosque de niebla
Claudia Gallardo-Hernández, Edgar U. Rodríguez-Zambrano y Tarin Toledo-Aceves
Los encinos, son un componente [ ... ]
Leer más...¿El hongo más famoso del mundo?
Ángel Emmanuel Saldivar Sánchez y Enrique Cesar Crivelli
El humano tiene una estrecha relación con los hongos en casi todo el mundo. Un hongo muy popular que todos [ ... ]
Leer más...Juguetes ecológicos vs electrónicos, importantes en el desarrollo infantil
Ricardo de Jesús Madrigal Chavero
Red de Ecoetología
Los juguetes ecológicos animan al niño a usar su imaginación, [ ... ]
Leer más...Insectos asociados al bambú
José de Jesús Pale Pale
Red de Biodiversidad y Sistemática
Los bambúes pertenecen a la familia botánica de las gramíneas (Poaceae) como el maíz, trigo, arroz, [ ... ]
Leer más...¿Cómo colonizan las plantas otros lugares?
Vinicio Sosa
Las plantas, siendo organismos sésiles, dependen de vectores bióticos y físicos para poder colonizar diferentes sitios seguros y favorables [ ... ]
Leer más...La planta de la resurrección o de Jericó
Karina M. Grajales-Tam1 y José Daniel Tejero-Díez2
Existen numerosos estudios etnobotánicos, fitoquímicos y farmacológicos que dan a conocer las propiedades [ ... ]
Leer más...¿Qué es y para que nos sirve conocer el pH del suelo?
Jorge Ángel Arano Robledo1, Beatriz Eugenia Marín Castro2
El pH es una de las principales variables a considerar para conocer la calidad de [ ... ]
Leer más...Desentrañando la historia de la vida: genómica comparada
Emanuel Villafán de la Torre
La diversidad de vida en la Tierra es el resultado de un proceso continuo de diversificación que ha estado en [ ... ]
Leer más...De moscas saprófagas a plagas agrícolas
Andrea Birke* y Laura Navarro de la Fuente
Red de Manejo Biorracional de Plagas y Vectores
Las moscas (Diptera) son uno de los grupos de organismos más diversos [ ... ]
Leer más...La comunicación y colaboración subterránea de las lombrices de tierra: una red oculta
Marycruz Álvarez-Jiménez, Frédérique Reverchon e Isabelle Barois
En la complejidad de la naturaleza, emergen [ ... ]
Leer más...Casquitos del desierto, una tortuga endémica del Bolsón de Mapimí, México
Jorge Ramos-Luna, Adriana Sandoval-Comte y Alberto González-Romero
Red de Biología y Conservación de Vertebrados
Los [ ... ]
Leer más...Celebrando a las lombrices de tierra
Carlos Fragoso y J. Antonio Ángeles
Red de Biodiversidad y Sistemática
El 21 de octubre se celebra el día internacional de las lombrices de tierra para reconocer [ ... ]
Leer más...Saltarines del agua: colémbolos acuáticos
José Antonio Gómez Anaya y Rodolfo Novelo Gutiérrez
Red de Biodiversidad y Sistemática
Los colémbolos son artrópodos muy diversos y abundantes en el [ ... ]
Leer más...Los vertebrados terrestres y su rol en la salud ecosistémica
Karen Lorena Velásquez C y Octavio Pérez Maqueo
Red de Ambiente y sustentabilidad
Día a día hacemos uso de diferentes servicios [ ... ]
Leer más...Los colorantes vegetales en los alimentos
Victoria Sosa1 y Arith Pérez-Orozco1
No dañinos para la salud ni para el medio ambiente los colorantes vegetales son una opción para mejorar el atractivo de [ ... ]
Leer más...Buscando rastros de Homo Sapiens en Guinea Ecuatorial
Dra. Lilit Pogosyan1, Dr. Alejandro Terrazas Mata2 y Cayetano Ebana Ebana Alene3
Mientras se escriben estas líneas, un equipo mexicano está trabajando [ ... ]
Leer más...Sabanas de pino mexicanas: ecosistemas olvidados
Milton H. Díaz Toribio
Jardín Botánico Francisco Javier Clavijero
El fuego es un factor importante que contribuye a la diversidad de muchos ecosistemas. [ ... ]
Leer más...El microlimnotopo léntico
Sergio Albino1,2, Alberto González2 y Jorge Galindo-González1
Alguna vez te has preguntado porque los biólogos hablan tan raro cuando nombran a sus especies con las que [ ... ]
Leer más...¿Son tímidas las plantas?
Enrique Ibarra-Laclette, Claudia-Anahí Pérez-Torres, Mizraim Olivares Miranda, Emanuel Villafán
Algunas personas podrían pensar que las plantas por ser organismos sésiles [ ... ]
Leer más...Osmotina
Eric Edmundo Hernández Domínguez1,2
¡Hola! hoy les voy a platicar de una proteína llamada Osmotina.
Leer más...¿Por qué los fruticultores y gobiernos de todo el mundo le temen tanto a las moscas de la fruta (Diptera: Tephritidae) y el ciudadano común las detesta?
Martín Aluja1, Larissa Guillén, Carlos Pascacio-Villafán, [ ... ]
Leer más...La inevitable brevedad del ser: insectos efímeros
Rodolfo Novelo-Gutiérrez y Daniel Reynoso-Velasco
Red de Biodiversidad y Sistemática
Los efemerópteros son insectos acuáticos con una vida adulta [ ... ]
Leer más...Telarañas de oro
Janet Nolasco Soto 1, Claudio Mota Vargas 1 y Juan Marín Vázquez 2
La seda de arañas, gran imitación de la naturaleza desarrollada por el hombre a favor de una mejor calidad de [ ... ]
Leer más...Legado editorial en el INECOL Bajío
Patricia Mayoral Loera e Ivonne Zavala García
Centro Regional del Bajío
El Centro Regional del Bajío es una sede del Instituto de Ecología, A.C. (INECOL) que [ ... ]
Leer más...Tepejilote: maíz de montaña, una palma asombrosa
Maite Lascurain1, Abraham Vidal-Limon2 y Fernando Ramirez3
Se agradece a la Dirección General del Inecol por el apoyo otorgado al proyecto: Investigación [ ... ]
Leer más...Arboles mexicanos en peligro de extinción
Marie-Stéphanie Samain1,* Karina Machuca Machuca1, Esteban Manuel Martínez Salas2
La evaluación del estado de conservación de casi 3800 especies mexicanas [ ... ]
Leer más...Retos urgentes de las costas mexicanas
M. Luisa Martínez*1, Jorge López-Portillo1, Octavio Pérez-Maqueo2 y Rodolfo Silva3
Necesitamos acciones urgentes para conservar la diversidad única de las [ ... ]
Leer más...Las plumas de las aves y la proporción de sexos en las poblaciones silvestres
Luis Roberto Morales Cid y Carolina Valdespino Quevedo
El estudio de poblaciones de animales silvestres requiere, en ocasiones, [ ... ]
Leer más...¡La hojarasca no es basura!
Adriana Sandoval-Comte1 y Beatriz Eugenia Marín-Castro2
La importancia de los bosques es indiscutible, no por nada se les conoce como “los pulmones de la Tierra” en [ ... ]
Leer más...Maíz: dependencia de México
Dra. Rosa María González Amaro, Dr. Armando Contreras Hernández y MC. Carlos Flores Romero
El maíz es un recurso de gran importancia económica, social y cultural [ ... ]
Leer más...