El nitrato es un compuesto clave del ciclo del nitrógeno en los ecosistemas naturales (océanos, estuarios o lagos) y en ambientes artificiales como plantas de tratamiento de aguas residuales, embalses o redes de suministros de agua potable, ya que es substrato y producto de varios procesos metabólicos microbianos y vegetales. No obstante, este compuesto, en determinados niveles, puede llegar a tener un efecto adverso para las personas y por ello es importante medir la cantidad de nitrato que podemos encontrarnos en determinados escenarios.
Investigadores del grupo de Estructura y dinámica de ecosistemas acuáticos (RNM2014) de la Universidad de Cádiz, y adscrito al Campus de Excelencia Internacional del Mar (CEI.Mar), llevan años trabajando en el análisis de muestras acuáticas y esto de forma irremediable les ha llevado a estudiar los niveles de nitrato que en ellas se encuentran. Pero para comprobar los niveles reales de este compuesto inorgánico es necesario reducir el nitrato a nitrito y para ello “el procedimiento habitual siempre ha sido primero medir el nitrito con un método simple que no da problemas. Luego volvemos a pasar la muestra, a través de la columna reductora de cadmio, para transformar todo el nitrato a nitrito. Así, la manera de conocer el nitrato era hacer una diferencia: el total, menos el nitrito obtenido”, como explica el investigador Emilio García-Robledo.
No obstante, este método era “engorroso”, sin contar con que para ello es necesario el uso de un autoanalizador, “un equipo del que no disponemos en la Universidad de Cádiz y que nos obligaba a mandar las muestras fuera, a otros laboratorios, lo que suponía un coste muy elevado para nosotros y una ralentización del trabajo importante”, como defiende Sokratis Papaspyrou, otro de los investigadores que ha trabajado en el desarrollo de una nueva metodología para medir el nitrato en muestras acuáticas.
Por ello, y “fruto de la necesidad”, estos investigadores han puesto en marcha una nueva técnica que se centra en “eliminar la columna reductora de cadmio. Nosotros ahora lo que hacemos es usar como reductor cloruro de vanadio”, como explica el profesor Alfonso Corzo. Así, “primero medimos nitrito y a continuación en el mismo vial, provocamos la reducción del nitrato con el cloruro de vanadio”. Con este protocolo, “hemos desarrollado un método simple, más rápido y secuencial, que permite la determinación de bajas concentraciones de nitrito y nitrato en muestras acuáticas usando pequeños volúmenes”, como sentencian desde la UCA.
Este hallazgo ha sido registrado por la Universidad de Cádiz en la Oficina Española de Patentesy Marcas, ya que ofrece una alta sensibilidad en comparación con otros procedimientos de este tipo, y por tanto “además de a otros investigadores, le puede interesar a laboratorios que se dediquen a hacer análisis de aguas de una manera comercial”. Es más, desde el grupo RNM214 se plantean dar un paso más en esta línea, y es que “lo ideal sería pasar el proceso de manual a automatizado, igual que está el método de la columna de cadmio”. No obstante, para poder llevar a cabo esta parte de la investigación es necesario “tener a nuestra disposición un autoanalizador, para lo que necesitaríamos la colaboración de algún laboratorio o entidad que tuviera uno de estos aparatos disponible para que podamos trabajar con él”, como insiste Sokratis Papaspyrou. Otra posible aplicación de la patente sería desarrollar un kit colorimétrico utilizando un sistema de calefacción portátil y un espectrofotómetro para la determinación de nitrato y nitrito en el mismo volumen de muestra.
El trabajo, que ha sido desarrollado por Emilio García Robledo, actualmente en la Universidad de Aarhus (Dinamarca), y los investigadores de la UCA, Alfonso Corzo y Sokratis Papaspyrou, fue publicado en la revista Marine Chemistry, y ha sido posible gracias a los estudios realizados dentro de proyectos como Interacción de los procesos microbianos y geoquímicos en la atenuación natural de la contaminación por drenaje ácido de minas en embalses y estuarios, respaldado por el programa de incentivos a proyectos de investigación de excelencia de la Junta de Andalucía; el proyecto Microecología y cambios en los ciclos biogeoquímicos del carbono y del nitrógeno en sedimentos intermareales producidos por floraciones de macroalgas, apoyado por el Ministerio de Economía y Competitividad, dentro del Plan Nacional de I+D; y el proyecto europeo Nitrogen removal in coastal sediments: molecular microbial ecology of nitrate reducing bacteria (NITRICOS).
Referencia bibliográfica: Emilio García Robledo, Alfonso Corzo and Sokratis Papaspyrou. “A fast and direct spectrophotometric method for the sequential determination of nitrate and nitrite at low concentrations in small volumes”. Marine Chemistry 162 (2014) 30-36.
FUENTE: UCA.
