En la acuicultura moderna, especialmente en sistemas intensivos, el uso de desinfectantes es una herramienta fundamental para prevenir y controlar enfermedades que amenazan la salud de los peces y camarones. Entre los más comunes se encuentran los desinfectantes a base de yodo, como la tintura de yodo y la povidona yodada (PVP-I), valorados por su eficacia y bajo costo.
Sin embargo, su aplicación no está exenta de consecuencias. Cuando estos desinfectantes entran en contacto con la materia orgánica natural del agua (restos de alimento, excrementos, algas), pueden desencadenar reacciones químicas que crean compuestos no deseados: los subproductos yodados de la desinfección (I-DBPs). Estos compuestos han generado preocupación debido a que estudios señalan una mayor citotoxicidad y genotoxicidad en comparación con sus análogos clorados y bromados.
Un estudio reciente publicado en la revista científica Chemosphere, por científicos de la Tongji University profundiza en este fenómeno, investigando cómo y bajo qué condiciones se forman estos I-DBPs en el contexto de la acuicultura. Los hallazgos ofrecen una guía valiosa para optimizar las prácticas de desinfección y minimizar los riesgos ambientales asociados.
Conclusiones clave
- Los desinfectantes a base de yodo, como la tintura de yodo y la povidona yodada (PVP-I), pueden reaccionar con la materia orgánica del agua de las granjas y formar subproductos yodados de la desinfección (I-DBPs), que son potencialmente tóxicos.
- Mantener el pH del agua en un nivel ligeramente alcalino, alrededor de 8.0, es una estrategia efectiva para reducir significativamente la formación de estos subproductos dañinos.
- El tipo de materia orgánica presente en el agua es crucial. El ácido húmico (común en aguas con desechos y materia vegetal) tiene un potencial mucho mayor para generar I-DBPs en comparación con la materia orgánica derivada de las algas.
- Dosis más altas de desinfectante conducen a un aumento exponencial en la formación de I-DBPs. La povidona yodada (PVP-I) requiere una concentración mayor que la tintura de yodo para empezar a generar subproductos, debido a su liberación más lenta de yodo.
¿Cómo se realizó el estudio?
Para entender la formación de I-DBPs, los investigadores simularon las condiciones de un estanque de acuicultura en el laboratorio. Utilizaron los dos desinfectantes yodados más comunes: la tintura de yodo y la povidona yodada (PVP-I).
El experimento consistió en poner a reaccionar estos desinfectantes con diferentes «precursores» orgánicos que se encuentran típicamente en las granjas acuícolas:
- Ácido Húmico (HA): Un modelo de materia orgánica derivada de la descomposición de plantas y otros materiales, muy común en aguas naturales.
- Materia Orgánica de Algas (AOM): Se extrajo tanto la materia orgánica extracelular (EOM), que las algas liberan durante su crecimiento, como la intracelular (IOM), que se libera cuando mueren y se descomponen.
- Agua de estanques de acuicultura: Se tomaron muestras de un estanque de cultivo de lubina para ver cómo se comportaban los desinfectantes en un entorno complejo y realista.
Los científicos evaluaron diferentes factores clave, como la concentración del desinfectante y el pH del agua, para determinar su impacto en la cantidad y el tipo de I-DBPs generados.
Los factores que determinan la formación de I-DBPs
El pH del agua: un factor de control crucial
El pH del agua demostró ser un factor determinante. El estudio reveló que mantener el pH en un nivel ligeramente alcalino, cercano a 8.0, reduce de manera efectiva la formación de I-DBPs. En condiciones ácidas, la formación de triyodometano (TIM), el subproducto yodado predominante, fue considerablemente mayor, especialmente con la tintura de yodo. Esto sugiere que un simple ajuste y monitoreo del pH puede ser una primera línea de defensa para mitigar la generación de estos compuestos.
Dosis y tipo de desinfectante: más no siempre es mejor
La concentración del desinfectante tiene un impacto directo y exponencial. A dosis bajas, la formación de I-DBPs fue mínima o nula. Sin embargo, a medida que la concentración aumentaba para simular un escenario de «alta dosis», la cantidad de subproductos crecía de forma multiplicativa.
Se observó una diferencia importante entre los dos desinfectantes:
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- Tintura de yodo: comenzó a producir TIM a una concentración relativamente baja (2.5 µM).
- Povidona yodada (PVP-I): requirió una concentración cuatro veces mayor (10 µM) para empezar a generar TIM. Esto se debe a que la PVP-I es un complejo que libera el yodo de forma más lenta y controlada.
A concentraciones muy altas, no solo aumentó la cantidad de TIM, sino que también aparecieron otros tipos de I-DBPs como BCIM (bromocloroiodometano), CDIM (clorodiiodometano) y BDIM (bromodiiodometano).
La materia orgánica: no todos los precursores son iguales
El tipo de materia orgánica disuelta en el agua fue, quizás, el factor más revelador.
- Ácido Húmico (HA): Demostró tener el mayor potencial para formar I-DBPs. Su estructura aromática es altamente reactiva con el yodo, lo que facilita la creación de una mayor cantidad y variedad de subproductos.
- Materia Orgánica de Algas (AOM): En comparación, la materia orgánica derivada de algas generó menos I-DBPs. No obstante, se encontraron diferencias entre sus componentes:
- La materia extracelular (EOM) tendió a producir una mayor variedad de I-DBPs.
- La materia intracelular (IOM), especialmente a altas concentraciones de desinfectante, contribuyó de manera significativa a la formación de TIM. Esto se debe a que la IOM contiene moléculas de mayor tamaño con más carbono reactivo disponible para la sustitución por yodo.
El escenario real: desinfección en agua de piscigranja
Cuando los investigadores realizaron el experimento con agua real de un estanque de acuicultura, los resultados fueron muy similares a los obtenidos con el ácido húmico. Un análisis del agua del estanque reveló que su materia orgánica contenía componentes parecidos al ácido húmico, como la lignina y proteínas, probablemente procedentes de los piensos y los excrementos de los peces.
Esto confirma que en un entorno de cultivo real, con una alta carga orgánica, el riesgo de formación de I-DBPs es significativo, especialmente cuando se utilizan dosis elevadas de desinfectantes.
Conclusión: hacia una desinfección más segura y eficiente
Este estudio subraya que, si bien los desinfectantes de yodo son efectivos, su uso debe ser gestionado cuidadosamente para evitar la contaminación del agua con subproductos potencialmente tóxicos. La formación de I-DBPs no es inevitable y puede controlarse.
Para los productores acuícolas, la principal lección es que la optimización de la desinfección pasa por un enfoque integral que considere la química del agua. Controlar el pH para mantenerlo alrededor de 8.0, ajustar las dosis de desinfectante para evitar el uso excesivo y comprender la carga de materia orgánica del estanque son estrategias clave para minimizar la formación de I-DBPs y proteger tanto la salud de los organismos cultivados como el medio ambiente.
Contacto
Xialin Hu
Key Laboratory of Yangtze River Water Environment, Ministry of Education, College of Environmental Science and Engineering, Tongji University
1239 Siping Road, Shanghai, 200092, PR China.
Email: xlhu@tongji.edu.cn, xialin.hu@gmail.com
Referencia
Wen, D., Wang, J., Ding, M., Zhamaerding, A., Hu, X., & Yin, D. (2025). Formation of iodinated disinfection by-products from high-dose disinfection with two types of iodine disinfectant in aquaculture. Chemosphere, 387, 144653. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2025.144653
Editor de la revista digital AquaHoy. Biólogo Acuicultor titulado por la Universidad Nacional del Santa (UNS) y Máster en Gestión de la Ciencia y la Innovación por la Universidad Politécnica de Valencia, con diplomados en Innovación Empresarial y Gestión de la Innovación. Posee amplia experiencia en el sector acuícola y pesquero, habiendo liderado la Unidad de Innovación en Pesca del Programa Nacional de Innovación en Pesca y Acuicultura (PNIPA). Ha sido consultor senior en vigilancia tecnológica, formulador y asesor de proyectos de innovación, y docente en la UNS. Es miembro del Colegio de Biólogos del Perú y ha sido reconocido por la World Aquaculture Society (WAS) en 2016 por su aporte a la acuicultura.
