Productos de transformación de ivermectina en sistemas de agua/sedimentos de establecimientos ganaderos y evaluación de su toxicidad en artrópodos de suelos
¿Por qué estudiar la ivermectina en el ambiente?
La ivermectina (IVM) es el principio activo de uno de los antiparasitarios veterinarios más utilizados en la producción ganadera. Si bien su uso resulta fundamental para el control de parásitos del ganado, la mayor proporción del fármaco administrado a los animales es eliminada sin modificaciones y alcanza el ambiente a través de las excretas, acumulándose principalmente en el suelo y los sedimentos.
Al igual que otros plaguicidas y productos industriales, la IVM se clasifica como contaminante emergente (CE) ya que su uso y/o monitoreo no se encuentra regulado por ninguna legislación en la actualidad. Debido a su elevada persistencia en el medio y su comprobado efecto insecticida constituye un riesgo potencial para organismos no blanco, especialmente artrópodos del suelo que cumplen funciones esenciales en el reciclado de nutrientes y el mantenimiento de la calidad de los ecosistemas.
Una vez en el ambiente, la IVM puede degradarse y dar origen a productos de transformación (PT), compuestos cuya persistencia, movilidad y toxicidad aún son poco conocidas. Comprender qué ocurre con la molécula luego de su liberación al ambiente resulta fundamental para realizar evaluaciones de riesgo ambiental más completas.
La cuenca del río Reconquista constituye un escenario particularmente relevante para este tipo de estudios. En su cuenca alta predominan diferentes modalidades de producción ganadera y, debido a la intensa actividad antrópica de toda la cuenca, resulta prioritario conocer el destino ambiental de este tipo de contaminantes y sus posibles efectos sobre la biodiversidad local.
En este contexto se desarrolla la tesis doctoral de la Lic. M. Fernanda Hernández-Guerra, dirigida por la Dra. Valeria Sfara y el Dr. Matías Butler, en el Doctorado en Ciencias Ambientales del Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental (3iA-UNSAM). El desarrollo de esta investigación cuenta con la participación del Dr. Emiliano Boné y el soporte técnico del personal de apoyo del IIIA: Dra. Laura Calfayan, Lic. Pablo Saibene y el Ing. Gabriel De Luca.
¿Qué estudiamos?
El trabajo integra dos líneas principales de investigación:
- el estudio de degradación de la IVM y la formación PT en sistemas agua-sedimento;
- y la evaluación de los efectos toxicológicos de la IVM y sus PT sobre artrópodos terrestres.
Para abordar estos objetivos se combinaron muestreos ambientales, experimentos de degradación ambiental simulada bajo diferentes condiciones (aeróbicas, sin aireación y abióticas), y bioensayos de toxicidad prolongada utilizando organismos representativos de la fauna edáfica de la zona de estudio. Asimismo, se emplearon protocolos optimizados y técnicas analíticas (HPLC-MS y HPLC-MSn) para la detección y cuantificación de IVM y la caracterización de sus PT, permitiendo el estudio del contaminante en el tiempo, desde su ingreso a los sistemas hasta la evaluación de sus efectos biológicos.
¿Qué encontramos?
Los experimentos de degradación confirmaron que la IVM presenta una elevada persistencia ambiental, con un t ½ superior a 3 meses y una marcada retención en el sedimento. A lo largo del ensayo, la cinética de degradación fue similar bajo las distintas condiciones evaluadas; sin embargo, los sistemas aeróbicos-bióticos alcanzaron el mayor porcentaje de degradación (65%). A pesar de ello, el compuesto persistió durante todo el período experimental (más de 120 días), confirmando su estabilidad en sistemas agua-sedimento.
En total se identificaron 35 productos de transformación, la mayoría asociados al sedimento y presentes durante distintas etapas del proceso de degradación, con mayor intensidad y abundancia de productos hacia la mitad del ensayo, lo que evidencia que la transformación del contaminante es un proceso complejo y dinámico.
Figura 1. Esquema de representación de uno de los sistemas experimentales y análisis utilizados para el estudio de degradación de la IVM y sus PT.
Figura 2. A: Cantidad de PT de hallados y agrupamientos jerárquicos (clustering) de los identificados para cada tratamiento evaluado en sedimentos. B: Perfil de abundancia temporal de los PT registrados en sedimento.
¿Qué efectos produce sobre los organismos del suelo?
Para evaluar las consecuencias ecológicas de esta contaminación se realizaron bioensayos utilizando isópodos terrestres (Armadillidium vulgare), uno de los grupos de artrópodos más abundantes en los campos ganaderos estudiados y organismos clave en la calidad del suelo.
Los resultados mostraron que la toxicidad aumenta con la concentración de IVM y que la respuesta depende de la matriz de exposición. La toxicidad observada en bioensayos de sedimento artificial fue mayor que los realizados sobre papel de filtro. Asimismo, las formulaciones comerciales generaron efectos más pronunciados que el principio activo puro, lo que sugiere que los excipientes presentes en estos productos podrían incrementar la biodisponibilidad o potenciar la toxicidad del fármaco. Finalmente, bioensayos realizados con sedimentos provenientes de los experimentos de degradación mostraron que la mezcla formada por IVM residual y sus PT continúa siendo tóxica para los organismos de estudio. Durante la exposición se observaron alteraciones en el comportamiento, como disminución de la locomoción, pérdida de coordinación, inmovilidad de las antenas y mortalidad, compatibles con el mecanismo de acción neurotóxico de la IVM en invertebrados.
Figura 3. Muestreos de artrópodos en establecimientos ganaderos de la zona de estudio y observación de efectos de toxicidad sobre A. vulgare
¿Por qué son importantes estos hallazgos?
Los resultados obtenidos hasta ahora aportan información novedosa sobre el destino ambiental de la IVM en sistemas agua-sedimento y demuestran que la transformación del compuesto no implica necesariamente una disminución de su impacto ecológico.
La información generada constituye una herramienta de base para el diseño de estrategias de monitoreo ambiental y para promover prácticas ganaderas más sustentables, orientadas a minimizar los impactos sobre los ecosistemas.
La información generada constituye una herramienta de base para el diseño de estrategias de monitoreo ambiental y para promover prácticas ganaderas más sustentables, orientadas a minimizar los impactos sobre los ecosistemas.
Para más información de los resultados, se recomienda acceder a los trabajos publicados en congresos, en la sección de Descargas.
Vinculación internacional y divulgación
Como parte de las actividades derivadas de esta línea de investigación, la Lic. María Fernanda Hernández-Guerra y la Méd. Vet. Valentina Fernández (estudiante doctoral del 3iA-UNSAM) fueron seleccionadas en la convocatoria internacional HumMentor 2024, un programa de mentorías organizado por The Society of Wetland Scientists (SWS) para promover investigaciones sobre humedales.
En el marco de este programa se desarrolló un proyecto de investigación vinculado a la tesis doctoral de la Méd. Vet. Valentina Fernández. Como resultado de esta colaboración se elaboró una publicación científica y se presentó un seminario en el ciclo internacional Webinar Series de The Society of Wetland Scientists. Accedé al seminario aquí.
Artículo: Effects of hydrological management, ivermectin use and seasonality on the diversity of dung associated coleopterans in wetlands of the lower Paraná River Delta, Argentina. Fernández, V., Nanni, A. S., Calfayan, L. M., Boné, E., Hernández Guerra, M. F., Campbell, D., & Sfara, V. Wetlands, 46:41 (2026). Descargar artículo.