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Desarrollan un método para alertar del coronavirus a partir del análisis de aguas residuales

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El análisis molecular de las aguas permite detectar la presencia de material genético del SARS-CoV-2 como futuro sistema de vigilancia epidemiológica.

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València han desarrollado un sistema de análisis molecular que puede alertar de la circulación del coronavirus SARS-CoV-2 (causante de la enfermedad Covid-19) en una comunidad a partir del estudio de sus aguas residuales. El sistema de análisis, que podría ser útil como método de vigilancia epidemiológica, se ha probado en seis depuradoras de la Región de Murcia y en tres depuradoras del área metropolitana de València. Los análisis han demostrado que los tratamientos de desinfección en las depuradoras son eficaces en la eliminación de la presencia del virus.

El nuevo sistema de análisis ha sido desarrollado por investigadores de dos centros del CSIC y un centro mixto de la Universitat de València y el CSIC. En Valencia, los análisis los han realizado investigadores del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA-CSIC), liderados por Gloria Sánchez y Walter Randazzo, y del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), centro mixto del CSIC y la Universitat de València, liderados por Pilar Domingo-Calap y Rafael Sanjuán. Los análisis en la Región de Murcia los ha efectuado el equipo de Sánchez y Randazzo, del IATA, junto al equipo liderado por Ana Allende y Pilar Truchado, del Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS-CSIC).

En la Región de Murcia, el estudio se puso en marcha por la Entidad de Saneamiento y Depuración de Aguas Residuales en la Región de Murcia (ESAMUR) en colaboración con los grupos de investigación del IATA-CSIC y el CEBAS-CSIC. “Los grupos de investigación están tomando muestras desde el 12 de marzo y durante este tiempo se han analizado más de 60 muestras en distintos puntos de las seis estaciones depuradoras de la Región, incluyendo efluente, salida del tratamiento secundario y efluente”, explica la investigadora Ana Allende, del CEBAS-CSIC. El objetivo en un primer lugar fue el determinar si había presencia del coronavirus SARS-CoV-2 en las aguas residuales y la eficacia de los tratamientos de desinfección implantados en las plantas depuradoras”, añade.

En Valencia, estos estudios se han llevado a cabo en colaboración con las depuradoras de aguas residuales (EDAR) de Pinedo 1y 2 y de Quart-Benàger, dependientes de la Conselleria d’Agricultura, Desenvolupament Rural, Emergència Climàtica i Transició Ecològica de la Generalitat Valenciana. Los investigadores están analizando más depuradoras de la Comunitat Valenciana, así como muestras recogidas en diferentes fechas antes de los primeros pacientes positivos de Covid-19 en España. “El objetivo es establecer este tipo de análisis como método de vigilancia epidemiológica. Detectar cambios en la presencia del material genético del virus en las aguas residuales urbanas a lo largo del tiempo y en diferentes puntos de la Comunitat nos dará información de la prevalencia del virus en la población su progresión”, señala Pilar Domingo-Calap, investigadora del I2SysBio.

Para efectuar el estudio, los investigadores han aplicado métodos puestos a punto anteriormente por el grupo del IATA-CSIC para la detección de virus de transmisión alimentaria. “Los resultados obtenidos mediante técnicas moleculares hasta la fecha, utilizando muestras de la semana pasada, detectan concentraciones de aproximadamente 100.000 copias de material genético del virus por litro de agua residual”, detalla la investigadora Gloria Sánchez, del IATA-CSIC. Dichos niveles son comparables a los obtenidos en Estados Unidos. Otros estudios recientes realizados en Países Bajos y China han detectado también la presencia del SARS-CoV-2 en aguas residuales. El estudio ha comprobado que el tratamiento de desinfección logra eliminar la presencia del virus.

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Girolando, la mejor alternativa para la producción lechera en climas cálidos

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Con una producción promedio de 5.000 litros de leche durante 305 días bajo el calor del clima tropical, estas terneras presentan una mayor resistencia y adaptación al entorno, lo que aumenta sus tasas de supervivencia. Estas cualidades las destacan en un país donde la cría de terneras enfrenta tasas de mortalidad de hasta el 25 %. Las terneras Girolando pueden producir en promedio 5.000 litros de leche durante 305 días en climas cálidos. Fotos: Felipe Argoty, magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia sede Palmira.

En Colombia la producción lechera afronta una crisis marcada por los altos costos tanto de los insumos importados utilizados por la industria como de los alimentos concentrados para el ganado, además de factores como la tendencia al bajo consumo en el mercado y el encarecimiento de las tierras en zonas tradicionales de ganadería, entre otros, situación que ha obligado a los productores a buscar nuevas alternativas que permitan mantener la rentabilidad del negocio y reducir las pérdidas.

Foto. La cría de terneras enfrenta tasas de mortalidad de hasta el 25 %

Cerca del 80 % de la producción de leche proviene de animales con composición genuina en su genética, escenario en el que resaltan las terneras Girolando, una raza que toma y supera lo mejor del cruzamiento entre la productividad de la Holstein y la rusticidad de la Gyr, lo que les permite adaptarse a altas temperaturas, ser más tolerantes a parásitos y poderse pastorear en condiciones adversas, características que las convierten en la mejor opción para climas tropicales como los de Tolima, Valle del Cauca, Magdalena Medio y los Llanos Orientales y la Costa Caribe, en donde han demostrado un rendimiento superior.

En la industria lechera la etapa más crítica es la cría de las terneras, ya que es cuando los animales dependen de una adecuada alimentación y cuidados especiales para asegurar su supervivencia y óptimo desarrollo. Además de ser costosa, esta fase se asocia con altos índices de mortalidad, en particular por problemas de nutrición.

Ante este problema, durante su Maestría en Ciencias Agrarias en la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, el zootecnista Luis Felipe Argoty López evaluó mediante tres experimentos alternativas para mejorar la rentabilidad durante la cría, con dietas menos costosas pero con el aporte nutricional necesario para evitar problemas de crecimiento y desarrollo, clave en la crianza de reemplazo, cuando preparan a las terneras para que se conviertan en futuras vacas lecheras que renueven el hato y mantengan la productividad del sistema.

Foto. En Colombia cerca del 50 % de la producción de leche proviene de cruces de toros y cebús.

El Estudio

En la investigación se analizó el crecimiento y desarrollo ruminal (ingesta de alimento sólido) de 19 terneras Girolando F1 con edades entre 14 y 22 meses, en el corregimiento de Santa Rosa de Tapias, municipio de Guacarí (Valle del Cauca).

Para el trabajo se hicieron 3 grupos de animales con sendos tratamientos. A los del primer grupo (grupo control) se le suministraron 4 litros de leche al día, repartidas en dos tomas, y concentrado comercial; al segundo, 4 L de leche distribuidos en tres tomas, más consumo de alimento experimental; y al tercer grupo, 4 L de leche distribuidos en tres tomas, más consumo de alimento comercial. A todos los tratamientos se les suministró pasto pangola y agua a voluntad.

Sobre el alimento experimental, el investigador explica que “hicimos ajustes dentro de la proteína, la pusimos un poco más disponible dentro de la dieta de las terneras, usamos soya, maíz, algunos cereales, premezclas, un promotor de crecimiento ruminal y lo que utilizan todos los alimentos concentrados, porque el reto era hacer un concentrado experimental similar en composición al comercial, pero con algunas mejoras”.

Foto. El estudio se realizó con 19 terneras en el corregimiento de Santa Rosa de Tapias (Valle del Cauca)

También recolectó muestras de sangre cada 15 días, para analizar metabolitos como proteína, albúmina, globulinas, calcio, betahidroxibutirato (BHB) y cortisol. Así mismo evaluó parámetros biométricos como edad, peso, circunferencia, altura, ganancia de peso, consumo promedio y conversión alimenticia. Cada variable evaluada se analizó estadísticamente a través de un modelo mixto de medidas repetidas.

Aunque en la ganancia de peso los resultados no arrojaron diferencias significativas entre los tratamientos, entre muestreo sí las hubo y se evidenció que la edad de los animales influye en la concentración de proteínas en la sangre y que el BHB permite conocer indirectamente el desarrollo ruminal.

También se evidenció que “la edad de los animales influye en la concentración de proteínas en la sangre y que el BHB permite conocer indirectamente el desarrollo ruminal”.

Foto. Con la raza Girolando se puede obtener una producción lechera más competitiva y menos dependiente de razas europeas

El investigador destaca que, “este indicador sugiere que las terneras están desarrollando su rumen de forma óptima, lo cual es esencial para una digestión eficiente, y en última instancia para su futura capacidad de producir leche”.

También se registraron bajos niveles de cortisol en la sangre, una hormona que se libera en respuesta al estrés y puede afectar el crecimiento y la salud general del animal. Altos niveles de este indican que las terneras están experimentando estrés, lo que puede influir negativamente en su sistema inmunológico y reducir su capacidad de aprovechar nutrientes, afectando el desarrollo del rumen y la futura producción de leche.

“Si logramos que más productores opten por razas como la Girolando, tendríamos una producción lechera más competitiva y menos dependiente de razas europeas, cuya adaptación a nuestras condiciones es limitada”, anota el magíster.

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