Desde hace unas décadas, la crítica al estilo de vida de muchas sociedades que adoptan el modelo de producción capitalista ha puesto en evidencia la necesidad de replantear y adoptar medidas alternativas en el consumo, producción y usos de las mercancías que se desarrollan para mantener la vida cotidiana de las personas. La evolución de la globalización como proceso histórico también ha puesto en evidencia que no sólo las personas y los productos están interrelacionados en las diferentes partes del orbe, sino también los organismos “no-humanos” (Latour, 2008; Sayes, 2014). Prueba de ello es lo que ocurrió recientemente con el virus sars-CoV-2, patógeno que desencadenó la pandemia de covid-19 y que se expandió en menos de tres meses a casi todas las partes del mundo (oms, 2020).

En un contexto en que el desarrollo tecnológico se ha incrementado y el uso de tecnologías digitales se ha diseminado a la mayoría de los ámbitos de la vida social, conviene preguntarse: ¿de qué manera los seres humanos podemos conseguir una relación más equilibrada con nuestros semejantes, nuestro entorno y otras especies de vida que también habitan el planeta Tierra? Si bien las tecnologías nos han brindado varias soluciones en nuestras relaciones personales, en la salud, el trabajo, la educación, etcétera, también hay una parte negativa que no es muy visible: la huella ecológica que impacta en nuestro planeta y cuyas secuelas se desconocen.

Hay que recordar que, si bien las tecnologías digitales tienen un halo de “inmaterialidad” ya que lo digital se encuentra en la nube, en haces de luz y electricidad o en bits de información, en realidad también hay un componente físico y material palpable que se puede tocar y sentir. Estos aparatos tienen materiales como el oro, plata o litio, pero también sustancias nocivas para la salud humana y para el medio ambiente como el plomo, arsénico, mercurio, berilio o el plástico de las carcasas que tarda siglos en destruirse. Según Pérez et al. (2018), México es el tercer país que más basura electrónica (e-waste) genera en Latinoamérica, con 958 kilotones (para dejarlo en números más claros un kilotón o kilotonelada equivale a mil toneladas).

Ante esta situación, no ha habido muchas soluciones que deriven en políticas claras sobre qué hacer para tratar este tipo de contaminación. Lo que ha sucedido es que se ha trasladado el problema de un lugar a otro, específicamente hacia países pobres de Asia y África, quienes son los receptores de este tipo de deshechos. Como lo señala Gómez-Cotta (2019), en un reportaje periodístico sobre Accra capital de Ghana (uno de los mayores vertederos de basura electrónica del mundo), sólo el 20% se recicló adecuadamente, lo cual tiene como consecuencia que haya daños a la salud de las personas y en el medio ambiente.

Situaciones como ésta nos lleva necesariamente a preguntarnos: ¿hasta qué punto el “progreso” y comodidad de la vida contemporánea obnubila el impacto y destrucción de nuestro entorno? Enfrascados en una maquinaria en la que pareciera que los engranes están dando vueltas y que no se pueden detener, y que como un auto cuyo motor se fuerza corre riesgo de desvielarse, pareciera que no hay opciones de salida para redefinir el modelo de producción en el que nos encontramos y que un cambio podría ocasionar un colapso.

En 2020, el informe de riesgos globales (Global Risk Report 2020) señaló como una tendencia a considerar los problemas relacionados con el clima y biodiversidad. De ahí que algunos autores consideraran que el origen del virus sars-CoV-2 no esté relacionado exclusivamente con una mutación que ocurrió dentro de los murciélagos o el pangolín como especies animales aisladas, sino debido a la degradación de los ecosistemas, a la devastación de los servicios ecológicos producto de la acción humana, la extracción desmedida de recursos y los asentamientos urbanos en reservas naturales (Luna, 2020).

Este tipo de situaciones nos permite ver la interconexión entre las actividades humanas y sociales, los recursos tecnológicos que empleamos y el impacto en el medio ambiente, que influye, a modo de círculo vicioso, en las prácticas sociales y culturales. Estas lecciones nos tienen que dejar en claro que no somos entes aislados de un ecosistema, y que tampoco somos los dueños de una porción de tierra que podemos explotar de manera desmedida sin pensar que no habrá consecuencia alguna. La situación actual requiere tener consciencia de la huella ecológica que dejamos en el planeta y que, si bien las tecnologías digitales tienen potencialidades (affordances) que nos ayudan a realizar nuestras labores cotidianas, también existe una afectación (una aplicación que puedes emplear para calcular tu huella ecológica es la calculadora de carbono).

Más que pensar en un individualismo que, justificado ideológicamente, nos hace creer que somos una “especie superior”, que tiene que dominar a la naturaleza, es más conveniente, a modo de lo que plantea Lynn Margullis, una bióloga que destacó por sus estudios en el campo de la microbiología, plantear las vinculaciones entre organismos y, por lo tanto, la cooperación como un eje que permite la realización de sistemas más complejos. Es importante recuperar este pensamiento para comprender y cuestionar hacia dónde vamos, después de haber vivido durante dos años y medio el paso de la pandemia por covid-19.

De esta manera, el presente número de la Revista Digital Universitaria (rdu) me recuerda las múltiples asociaciones que se pueden establecer entre los fenómenos sociales y culturales, con los tecnológicos y los naturales. En sus 12 contribuciones podemos encontrar abordajes que problematizan y discuten aspectos sociales.

Un de ellos son las “Actitudes y aptitudes que dieron origen al capitalismo”, en el que su autor retoma las reflexiones de Joel Mokyr, y nos invita a pensar las actitudes hacia ciertos valores y algunas aptitudes enfocadas en el desarrollo tecnológico que muchos países europeos tuvieron, como factores que influyeron en una visión de la producción económica y la política cuyos efectos —tanto positivos como negativos—apreciamos en nuestros días.

En el trabajo “Universidad en crisis: el espejismo de la autonomía universitaria” se abordan las luchas políticas por la autonomía universitaria, las tensiones entre el Estado y las universidades públicas por la determinación de políticas institucionales y el ejercicio presupuestario. El autor nos invita a pensar una situación que se ve amenazada con cada administración sexenal que se encuentre en el gobierno.

Otros dos escritos se centran en el aspecto comunicativo, uno enfocado en la “Dimensión simbólica de la competencia intercultural en clase de lenguas extranjeras”, en el que se resalta que el aprendizaje de un segundo idioma no sólo contiene un aspecto estructural, sino también la necesaria apropiación de las prácticas comunicativas y culturales, que permiten establecer vínculos y un diálogo intercultural. Relacionado con esto último, el diálogo como un espacio de reflexión entre amigas, es otro trabajo que nos enseña cómo la idea de la menstruación se construye simbólicamente a través de la interacción y comunicación. Así, en “Plática de amigas: ¿qué onda con mi menstruación?”, la autora nos muestra cómo un proceso de la biología humana se encuentra interrelacionado con el consumo de carne y uso de productos desechables, un ejemplo más de la relación social-material-biológica.

A su vez, en este número de la Revista Digital Universitaria, hay artículos que abordan nuestra vinculación con el medio ambiente. Por ejemplo, “¡A limpiar agua con óxidos! Química de materiales al servicio del medio ambiente” trata del desarrollo de una técnica para limpiar el agua, a partir de la acción de fotocatalizadores, en donde la luz solar y el catalizador aceleran una reacción química que permite degradar contaminantes que tienen una composición química más estable y, por lo tanto, que son más difíciles de eliminar en el agua.

Un segundo trabajo se centra en el “Tiburón azul: riesgo y beneficio de su consumo”, debido a los altos niveles de mercurio que podría contener y cómo esto repercute en la salud humana. Las autoras y autores nos invitan a ser conscientes de que el consumo desmedido de esta especie puede repercutir en la salud, principalmente de niños y mujeres embarazadas. Por el contrario, en “El aguacate: un aliado protector en la obesidad”, los autores nos hablan de los regalos que la naturaleza nos puede otorgar para nuestra salud, a través del consumo de uno de sus frutos.

Por último, en el cuarto escrito que exalta nuestra relación tan estrecha con el medio ambiente, regresamos al tema que estuvo en nuestra mente por casi dos años: la covid-19. No obstante, en “Vacunación contra sars-CoV-2: historia, mitos y realidades”, los autores no sólo examinan algunos de los procesos naturales que nuestros cuerpos tienen para defendernos ante una infección, sino que comparten las fases necesarias para el desarrollo de las vacunas, los tipos de vacunas anticovid que existen, así como información adicional interesante y valiosa.

Además, existen contribuciones que abordan nuestra relación con diferentes tipos de objetos tecnológicos como aquellas aplicaciones digitales que pueden servirnos en las prácticas educativas, como “Twitter: un pretexto para investigar” y “Una metodología híbrida para la construcción de un laboratorio de servidores virtuales con un enfoque educativo”. En estos dos trabajos se ofrecen sugerencias que pueden ayudar a la docencia para la promoción de aprendizajes en sus alumnos, ya sea empleando algunas de las posibilidades (affordances) de las herramientas como la red social Twitter, o el empleo de un software especializado que permita hacer uso de la tecnología de virtualización para simular un laboratorio en el cual los estudiantes puedan interactuar de forma controlada y segura.

Finalmente, hay otros trabajos que ofrecen una vinculación más estrecha la manera en que el cuerpo humano y lo tecnológico se pueden integrar para crear híbridos que encarnan una relación socio-material: “Biopilas que convierten la orina humana en electricidad”; o el trabajo de diferentes tipos de “Dispositivos auxiliares para la discapacidad visual”, en cuanto al desplazamiento, el reconocimiento y otras funciones especializadas.

En todos estos artículos, las relaciones entre el mundo social, tecnológico y natural son un aspecto en común que nos permite pensar una manera diferente de interrelacionarnos entre especies, objetos y fenómenos naturales. Este número de la rdu nos invita a reflexionar sobre una relación más equilibrada de las sociedades con el medio ambiente. La experiencia que tuvimos a partir de la covid-19 es un llamado de atención para entender que la acción humana tiene consecuencias que repercuten de forma directa en la vida social.

Referencias

• Gómez-Cotta, C. (2019). Vertederos electrónicos: dónde va a parar la basura digital. Ethic. https://cutt.ly/TCHMyMs
• Latour, B. (2008). Reensamblar lo social–una introducción a la teoría del actor-red. Manantial.
• Luna, L. M. G. (2020). El desafío ambiental: enseñanzas a partir de la covid-19. Medisan, 24(04), 728-743. http://www.medisan.sld.cu/index.php/san/article/view/3188
• Organización Mundial de la Salud (oms). (2020. 27 de abril). covid-19: cronología de la actuación de la oms. https://cutt.ly/wCHNYHY
• Pérez, J, Reding, J., Tass, B., Morales, E., y Carbonell, R. (2018). La e-waste en México: otro problema para el medio ambiente del país. reci Revista Iberoamericana de las Ciencias Computacionales e Informática, (13), 124-139. https://doi.org/10.23913/reci.v7i13.82
• Sayes, E. (2014). Actor–Network Theory and methodology: Just what does it mean to say that nonhumans have agency? Social studies of science,& 44(1), 134-149. https://doi.org/10.1177/0306312713511867
• World Economic Forum. (2020, 15 de enero). Global Risk Report 2020. https://www.weforum.org/reports/the-global-risks-report-2020/

Resumen

Ese artículo tiene por objetivo describir dispositivos empleados como apoyo para las personas que viven con discapacidad visual. Para ello, se describen primero datos importantes sobre la definición de discapacidad, información relacionada con la discapacidad visual en el mundo y en México, así como su definición y características descritas por la Organización Mundial de la Salud. Posteriormente, se da a conocer una clasificación de los dispositivos auxiliares para la discapacidad visual: auxiliares para el desplazamiento, para el reconocimiento y especializados.
Palabras clave: discapacidad visual, ceguera total, ceguera legal, dispositivos auxiliares.

Assistive Devices for Visually Impaired

Abstract

The aim of this paper is to describe devices used as support for visually impaired people. In order to do this, we describe important data on the definition of disability, information related to visual disability in the world and in Mexico, as well as its definition and characteristics described by the World Health Organization. Subsequently, a classification of auxiliary devices for visual impairment is depicted: auxiliary devices for displacement, for recognition and specialized.
Keywords: visual impairment, total blindness, legal blindness, auxiliary devices.

Discapacidad

Desde tiempos antiguos, se tienen datos sobre la existencia de personas con discapacidad. De acuerdo con la Organización Panamericana de la Salud, se trata de individuos que viven con alguna limitante física, mental, intelectual o sensorial, que puede frenar y/o disminuir su participación e interacción en la sociedad (Organización Panamericana de la Salud [ops], s.f.).

En la Clasificación Internacional del Funcionamiento y la Discapacidad (ciddm-2) se incluye todos los aspectos funcionales y de discapacidad del ser humano asociados con los estados de salud. En estas definiciones, las deficiencias son atribuidas a cambios en las estructuras anatómicas que resultan en una disminución significativa o incluso en una pérdida de la función (who, 1999).

La Organización Mundial de la Salud (oms) indica que en el mundo viven 153 millones de personas con discapacidad visual (who, 2021). En México, según el Atlas de visión de la Agencia Internacional para la Prevención de la Ceguera (iapb, por sus siglas en inglés), se estimó que en 2020 había 16 millones de personas con pérdida de visión, de las cuales 540,000 eran ciegas (iapb, 2020). De acuerdo con los datos publicados por el inegi, de las cinco principales causas de discapacidad en nuestro país, la segunda más común es la visual, más de 50% de la población tiene problemas con la visión, lo que podría terminar en ceguera. Dichos impedimentos visuales tienen un gran costo global anual, sin omitir el efecto económico que ésta o alguna otra discapacidad tiene para las familias en las que algún miembro vive con ellas.

Discapacidad visual

La discapacidad visual ha sido definida por diferentes organismos, entre los que se encuentra la Clasificación Estadística Internacional de Enfermedades y Problemas Relacionados a la Salud (icd) —cuya décima revisión se realizó en 2019 (icd-10-who, 2019)— y la oms. La oms clasifica la discapacidad visual en cinco niveles, considerando la cantidad de visión de una persona —agudeza visual—, y la amplitud del espacio dentro del cual una persona puede percibir imágenes —campo visual—. Las características de estos niveles y sus nombres se muestran en la tabla 1, y se definen al evaluar la agudeza visual con el uso de alguna ayuda óptica, con uno o ambos ojos abiertos (icd-10-who, 2019). En la figura 1, se ilustra el campo visual normal en grados.

Tabla 1. Categorías de discapacidad visual según la Organización Mundial de la Salud.

Figura 1. Campo visual de una persona con visión normal.
Elaboración propia.

Ciego legal ≠ ciego total

El concepto de ciego legal se refiere a una persona que sus ojos perciben la luz e imágenes, pero que su medida de cantidad visual es tan baja que se ve imposibilitado para la realización de tareas cotidianas. Un ciego legal puede ver a 20 metros lo que una persona normal ve a 200 metros; debido a esto le es necesario acercarse más a los objetos para poder mirarlos. Esta medida de agudeza visual se define como 20/200 y cualquier persona que, con ayudas ópticas, llámense anteojos, lentes de contacto, entre otros, tenga una medida de visión igual o inferior a ésta, se considera un ciego legal. Entonces, un ciego legal tiene una gran pérdida visual, pero percibe luz (discapacidad grado 2 al 4). Por el contrario, un ciego total no percibe ni luz ni formas (discapacidad grado 5), y presenta pérdida total de la agudeza visual y del campo visual (ipacedevi, s.f.). En la figura 2, se muestran ejemplos de cómo diferentes padecimientos oculares afectan la agudeza y el campo de visual de una persona.

Figura 2. Diferentes tipos de pérdida visual asociadas a padecimientos oculares.
Elaboración propia.

Dispositivos auxiliares para la discapacidad visual

A continuación, se propone una categorización de dispositivos empleados como auxiliares para personas con discapacidad visual. Ésta se basa en las necesidades que cubren, sin implicar que un aparato no pueda entrar en dos categorías.

Dispositivos auxiliares para el desplazamiento. Ayudan a la persona a conocer su orientación, a identificar obstáculos y/o la ruta a seguir u otras necesidades relativas al desplazamiento (Nicolau et al., 2009). Las más utilizadas son el bastón blanco y el perro guía. Su principal función es evitar colisionar con otros objetos o evitar caer en desniveles o agujeros.

El bastón funciona como una extensión de un dedo con el cual se puede palpar el alrededor, presenta la ventaja de que no sólo avisa al usuario si hay algún obstáculo como una pared frente a él, sino que también lo detiene (el perro guía lo logra gracias a un entrenamiento que tiene con el usuario). Estas dos herramientas se enfocan en mantener a la persona segura mientras se desplaza. Adicionalmente, el bastón puede ser usado como: un artefacto de defensa, para ayudar a identificar a una persona ciega que pueda requerir atención, o bien para aferrarse a algo.

Existen otros aparatos que funcionan en conjunto al bastón blanco o el perro guía, que buscan solucionar otros problemas, tales como la identificación de obstáculos al nivel de la cabeza que pueden causar accidentes graves. Entre ellos se tiene:

• Pulsera con sensores y una aplicación móvil (Alabi y Stephen, 2020; ver figura 3).
• Mango para bastón con sensor o WeWalk Smart Cane (ver figura 3).
• Sensor ultrasónico portátil en la ropa BuzzClip.

Figura 3. A la izquierda se observa la pulsera con sensor; a la derecha, el mango de bastón.
Elaboración propia.

Dispositivos de reconocimiento. Ayudan para identificar rostros, colores, denominación de billetes, entre otros. La mayoría de las aplicaciones para celular entran en esta categoría (Buzo Sozim et al., 2017), Un ejemplo es Be My Eyes, que permite asistir a una persona por videollamada de forma voluntaria. En la figura 4 se ilustra a una persona solicitando asistencia a través de la aplicación de celular.

Figura 4. Persona ciega o débil visual solicita ayuda a un voluntario a través de una aplicación.
Elaboración propia.

Dispositivos especializados. Cumplen propósitos más específicos, entre los que se pueden mencionar: dar la hora, desplegar alarmas, aditamentos para utensilios de cocina, pantallas táctiles y materiales educativos. Ejemplos de estos dispositivos son las etiquetas en braille (Frey et al), lectores de pantalla y/o texto de manera audible (Waisbourd et al., 2015; Lopes Brezolin et al., 2017; ver figura 5), que se colocan sobre cualquier anteojo, enciclopedias digitales, y aplicación para teléfono con pantalla táctil para escribir en braille.

Figura 5. Sistema OrCam que puede leer cualquier texto en voz alta (Ylip, 2018).

Palabras finales

Se puede afirmar que la discapacidad visual se da cuando a pesar de utilizar algún tipo de ayuda visual (lentes o gafas), nuestros ojos no logran captar toda la información visual necesaria para llevar a cabo actividades de aprendizaje, laborales o alguna otra de la vida cotidiana. Además, considerando lo descrito en este artículo, el término ceguera está contenido dentro de la definición de discapacidad visual.

Es importante que, de acuerdo con la magnitud de la pérdida visual y las necesidades de la persona con disminución visual, ella seleccione los dispositivos auxiliares que puedan contribuir a la mejora de su desarrollo. Esto es debido a que, por ejemplo, los dispositivos auxiliares para el desplazamiento son mayormente útiles para el caso de ciegos legales y/o totales, o bien para quienes tienen alguna reducción de su campo visual secundario a algún daño ocular.

Finalmente, es posible decir que, aunque actualmente existen distintos tipos de apoyo para personas con algún grado de pérdida visual, es probable que se requiera el uso de más de una herramienta a fin de asemejar con mayor precisión las funciones de un ojo sano.

Referencias

• aipb. (2020). Vision Atlas. https://www.iapb.org/learn/vision-atlas/.
• Alabi, A., y Stephen, M. (2020). Digital inclusion for visually impaired students. Library Hi Tech News, 37(2), 14-17. http://dx.doi.org/10.1108/LHTN-11-2019-0081.
• Buzo Sozim, M., Costa Valerio, D., Veiga Ramos, F., y Henrique Sabo, P. (2017). Device that assists the visually impaired people to identify people through face recognition. acm International Conference Proceeding Series. https://doi.org/10.1145/3160504.3160578.
• Lopez Brezolin, F., Santos, G., DeLima, J. C., Zanella, M., Rieder, R., y B. de Marchi, A. C. (2017). Evaluating the performance of wearable tecassist device using aural and tactile feedbacks. acm International Conference Proceeding Series. https://doi.org/10.1145/3160504.3160574.
• Frey, B., Southern, C., y Romero, M. (2011). BrailleTouch: Mobile Texting for the Visually Impaired. En C. Stephanidis (Ed.), Universal Access in Human-Computer Interaction. Context Diversity. Lecture Notes in Computer Science, vol. 6767. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-21666-4_3.
• icd-10-who. (2019). International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems [10.a revision]. https://icd.who.int/browse10/2019/en#/H54.
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• WHO. (1999). CIDDM-2: Clasificación Internacional del Funcionamiento y la Discapacidad. In O. M. Salud, Borrador Beta-2 versión completa. Ginebra, Suiza.
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• Ylip. (2018). OrCam90 [Fotografía]. Wikimedia Commons. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:OrCam90.jpg.

Recepción: 11/05/2021. Aprobación: 28/07/2022.

Resumen

El aguacate es un fruto altamente consumido en México, cuya composición nutrimental de ácidos grasos monoinsaturados, vitaminas, antioxidantes y fibra tienen efectos protectores en personas que viven con obesidad. Diversos estudios han demostrado que el consumo constante de aguacate contribuye al aumento de la cantidad y diversidad de microorganismos benéficos en la microbiota intestinal, lo que auxilia en el control de los niveles de grasa elevados en sangre o dislipidemias, reduciendo los niveles de colesterol total y triglicéridos elevados. Lo anterior contribuye a tener niveles elevados de colesterol hdl (mejor conocido como “colesterol bueno”) y niveles bajos de ldl (conocido como “colesterol malo”); así como a obtener marcadores controlados de insulina y glucosa. Sin embargo, los efectos protectores que proporciona el aguacate en personas que viven con obesidad sólo se ven reflejados cuando el consumo de este fruto es constante.
Palabras clave: aguacate, obesidad, genes, lípidos, microbiota.

Avocado: an allied protector against obesity

Abstract

Avocado is a highly consumed fruit in Mexico, whose nutritional composition of monounsaturated fatty acids, vitamins, antioxidants and fiber have protective effects in people living with obesity. Various studies have shown that the constant consumption of avocado contributes to an increase in the number and diversity of beneficial microorganisms in the intestinal microbiota, which helps control high levels of fat in the blood or dyslipidemia, reducing total cholesterol levels and elevated triglycerides. This contributes to high levels of hdl cholesterol (known as “good cholesterol”) and low levels of ldl (“bad cholesterol”); as well as to obtain controlled insulin and glucose markers. However, the protective effects that avocado provides in people living with obesity are only reflected when the consumption of this fruit is constant.
Keywords: avocado, obesity, genes, lipids, microbiota.

Introducción

El aguacate es un alimento originario de América tropical donde está incluido México; es altamente consumido a nivel nacional, por lo que forma parte importante de la economía del país. Según la Procuraduría Federal del Consumidor (profeco), el consumo anual de aguacate por habitante en México es de 8.1 kilogramos, lo cual es una cantidad importante si lo visualizamos con la población total actual (2021). Este alimento, además de su sabor especial y su versatilidad en la gastronomía, trae beneficios con el sencillo hecho de consumirlo y esto es gracias a su contenido nutrimental. Por ello, el objetivo de este artículo de divulgación es proporcionar información con respaldo científico, que permita desmitificar el consumo de aguacate y posicionarlo como un alimento aliado protector en la obesidad.

¿Qué es lo que diferencia al aguacate de otras frutas? Comencemos diciendo que el aguacate es un fruto perteneciente a la familia de las Lauráceas. En el Sistema Mexicano de Alimentos Equivalentes (Pérez Lizaur et al., 2019), donde se realiza la clasificación de los alimentos de acuerdo a su aporte nutrimental, se ubica dentro del grupo de aceites y grasas sin proteína, esto gracias a su abundante contenido de lípidos (grasas), el cual varía entre 10% y 30% de su pulpa, dependiendo de la variedad y la estacionalidad (Vivero et al., 2019). Dentro de este porcentaje, su composición corresponde en 66-72% a ácidos grasos monoinsaturados, los cuales son considerados como grasas saludables en comparación con otro tipo de ácidos grasos (trans y saturados). El ácido oleico es el de mayor abundancia, pues se encuentra en una cantidad aproximada de 70-74 g por 100 g de aguacate, de manera que, si consumimos un aguacate mediano completo, se puede asegurar la ingesta de esta cantidad de ácidos grasos monoinsaturados (Vivero et al., 2019; Pérez Lizaur et al., 2019).

Por su contenido nutrimental, el aguacate es también considerado una muy buena fuente de antioxidantes, y es que, al ser un alimento rico en grasa, facilita el transporte y almacenamiento de vitaminas liposolubles presentes en este fruto (vitaminas A, E, K). Además, contiene vitaminas hidrosolubles (vitamina C, niacina, folato, piridoxina, riboflavina y ácido pantoténico) (Vivero et al., 2019).

Es por lo anterior que el aguacate ha sido objeto de estudio en investigaciones de diversas enfermedades. Entre ellas está la obesidad, que es definida y caracterizada por un exceso de tejido adiposo o graso. Este exceso es ocasionado por un aumento de tamaño de los adipocitos, los cuales son las células que se encargan de producir grasa, la cual normalmente se presenta en conjunto con la disminución de la saciedad. No obstante, el tejido adiposo tiene funciones metabólicas importantes dentro del organismo, tales como: almacenar y utilizar la energía que se obtiene a través de los alimentos, ayudar en la regulación de la temperatura corporal, y en el metabolismo de lípidos y glucosa (obtención de energía a partir de grasas y glucosa), modular la función hormonal y reproductiva, así como regularizar la presión arterial (Izaola et al., 2015).

En México, para 2018, el porcentaje de adultos con obesidad era de 36.1% de la población total (Secretaría de Salud, Instituto Nacional de Salud Pública [insp], e Instituto Nacional de Estadística y Geografía [inegi], 2018). El desarrollo de la obesidad es multifactorial, es decir que tiene muchas causas, una de ellas es la carga genética que interactúa con factores ambientales (Izaola et al., 2015), tales como estilos de vida poco saludables en relación con una alimentación rica en grasas saturadas, alta en hidratos de carbono simples (azúcares), así como un bajo nivel de actividad física (Muñoz-Pérez et al., 2021). Además, el presentar obesidad, implica cambios a nivel de la expresión genética, que significan un riesgo mayor a desarrollar otras enfermedades crónicas degenerativas, como la diabetes mellitus tipo 2 y enfermedades cardiovasculares (Izaola et al., 2015), entre ellas la aterosclerosis, caracterizada por la acumulación de placas de grasa en las arterias. Cuando se desarrolla la aterosclerosis, ocurren cambios en las células y genes, por ejemplo, en la degradación del colesterol ldl, pasa a ser ldl oxidada (ldl ox), esta modificación produce la acumulación de ldl ox en las arterias y esto induce la expresión de muchos genes proinflamatorios, es decir, genes que promueven el desarrollo de tumores y/o enfermedades crónicas degenerativas (obesidad, sobrepeso, diabetes mellitus, etcétera) (Wang, 2015).

Algunos de los factores en los que se ha encontrado evidencia científica de los beneficios del consumo de aguacate en personas con obesidad son: microbiota intestinal (microorganismos que habitan en el intestino), concentración de lípidos en sangre, y la respuesta a la insulina. Sobre esta última se enfocará este artículo.

Para comenzar a desarrollar estos temas, es necesario hablar de la microbiota intestinal, pues varias investigaciones han relacionado la diversidad y la cantidad de algunos microorganismos con el desarrollo de la obesidad. La microbiota intestinal tiene relevancia en la salud, ya que aumenta la superficie de absorción, acelera el tránsito intestinal, participa en la digestión y obtención de energía mediante la descomposición de los nutrimentos obtenidos de la dieta, participa en la síntesis de vitaminas como la vitamina K, cobalamina (B12), biotina (B7 y B8), ácido fólico (B9) y ácido pantoténico (B5) en el organismo, así como favorece la absorción de algunos minerales como el calcio, fósforo, etcétera (Tinahones, 2017).

Aguacate y microbiota en obesidad

Se le llama microbiota intestinal a la comunidad de microorganismos vivos reunidos de manera permanente en el tracto gastrointestinal y el microbioma intestinal incluye también a su material genético (Tinahones, 2017). En un estudio elaborado por Thompson et. al. (2020), se realizó una intervención dietética en 163 participantes, quienes se dividieron en dos grupos al azar. Al primer grupo se le administró una comida isocalórica1 al día, en la que recibieron una porción diaria de aguacate Hass fresco (175g, hombres; 140g, mujeres) durante 12 semanas; al segundo grupo no se le administró ningún tipo de dieta, solo su alimentación común (grupo control). Los ingredientes de la comida fueron similares en más de 90% entre ambos grupos. En los resultados del estudio no se obtuvo una diferencia significativa en la disminución de peso, pero los participantes del grupo de consumo de aguacate tuvieron una mayor ingesta de mufa o ácidos grasos monoinsaturados, fibra dietética total, insoluble, soluble y pectina, la cual es un tipo de fibra que incrementa la saciedad y tienen efectos benéficos en la salud como el contribuir a la regulación de la glucosa en sangre, colesterol y la presión arterial. En este mismo grupo se presentó un aumento de 26 a 65% en la diversidad de microorganismos benéficos como las bacterias Faecalibacterium, Lachnospira y Alistipes. Las primeras dos son capaces de fermentar la fibra y tienen relevancia en la producción de butirato, un ácido graso de cadena corta que tiene efecto antiinflamatorio, que puede inhibir la proliferación de cáncer y diabetes mellitus (Ferreira et al., 2017). Alistipes es un microorganismo que ha presentado efectos protectores contra algunas enfermedades, como la fibrosis hepática, la colitis y las enfermedades cardiovasculares (Parker et al., 2020).

Consumo de aguacate y lípidos en sangre

Las dislipidemias son un conjunto de enfermedades resultantes de concentraciones anormales de colesterol, triglicéridos, colesterol-hdl y colesterol-ldl en sangre, que participan como factores de riesgo en la enfermedad cardiovascular (Torres Arreola y Medina Chávez, 2016). Por ende, la dislipidemia está asociada con la obesidad, presentándose entre los adultos con obesidad una combinación de colesterol total (tc) y triglicéridos (tg) elevados y disminución de las concentraciones de colesterol de lipoproteínas de alta densidad (hdl). Es por esto que se deberían de desarrollar estrategias para reducir y prevenir una mayor disfunción metabólica en estos individuos.

En ese sentido, se ha encontrado que el aguacate contiene ácidos grasos monoinsaturados y que además es rico en fibra dietética, por lo que ayuda a mejorar las concentraciones de lípidos en la sangre. Sin embargo, su eficiencia depende del perfil genético de cada individuo. Ejemplo de lo anterior, en un estudio realizado en un grupo de adultos de entre 25 a 45 años de edad, con sobrepeso u obesidad. A la mitad de este grupo se le incluyó aguacate Hass como parte de sus comidas por doce semanas, no sin antes medir las concentraciones séricas de lípidos, así como de extraer adn de una muestra sanguínea. Al evaluar las concentraciones sanguíneas, se encontraron algunos resultados significativos en los participantes que consumieron aguacate: hubo a quienes se les redujo la concentración de colesterol total y a quienes les incrementó el colesterol hdl, esto debido a la gran diversidad en sus genotipos (información genética). Así, estos análisis exploratorios indicaban que el consumo de aguacate puede ayudar a controlar la dislipidemia en adultos con sobrepeso u obesidad, sin embargo, la efectividad podía diferir según el perfil genético (Hannon et al., 2020).

Aguacate y colesterol LDL en la obesidad

Las lipoproteínas son proteínas encargadas de transportar lípidos (grasas) en nuestro organismo por el torrente sanguíneo. Las hay de muy baja, baja y alta densidad. Las que resultan perjudiciales en concentraciones altas son las de baja densidad (ldl), pues contienen más grasas y menos proteína que las de alta densidad (hdl, colesterol “bueno”) (ver figura 1).

Figura 1. Clasificación de lipoproteínas según su densidad.
Crédito: elaboración propia.

El colesterol ldl (lipoproteínas ldl), que conocemos comúnmente como el “colesterol malo”, suele encontrarse en niveles altos en aquellas personas que viven con obesidad. Una consecuencia de ello resulta en riesgo cardiovascular, es decir, que su concentración elevada en sangre está vinculado a un alto riesgo a presentar enfermedades cardíacas que se manifiestan mediante los vasos sanguíneos, como la aterosclerosis. Es por ello que uno de los objetivos para reducir el riesgo de esta enfermedad es disminuir la concentración de colesterol ldl en sangre.

Cuando las lipoproteínas ldl se oxidan, pasan a ser ldl ox y son captadas por los macrófagos (células destructoras del sistema inmune). Con este proceso ocurre una acumulación de colesterol y formación de células espumosas (Wang et al., 2020), importantes en la acumulación de grasa en las arterias (aterosclerosis) (ver figura 2). Además, la ldlox puede inducir la activación de células endoteliales (en la capa interna de los vasos sanguíneos) y la expresión de genes proinflamatorios.

Figura 2. Desarrollo de aterosclerosis.
Crédito: elaboración propia.

En una investigación en la que participaron personas con obesidad, se estudiaron los efectos de una dieta que incluía el consumo de un aguacate al día, en comparación con otras dietas moderadas y bajas en grasas, durante cinco semanas (Wang et al., 2020). Los resultados arrojaron una mayor reducción no sólo de ldl, sino también de ldl ox en sangre de aquellas personas cuya dieta incluyó un aguacate al día, en comparación con las otras dietas. Además, sólo esta dieta con aguacate aumentó la luteína plasmática (antioxidante proveniente de la vitamina A), así como la concentración de colesterol o lipoproteínas hdl. Estos resultados se le pueden atribuir a las propiedades del aguacate: rico en polifenoles (antioxidantes) solubles en grasa, vitaminas antioxidantes, fibra, fitoesteroles y otros bioactivos que también pueden contribuir a la reducción de ldl ox. Sin embargo, en este estudio no se encontraron diferencias significativas entre el consumo de aguacate y la expresión de genes proinflamatorios.

En otra investigación desarrollada por los mismos autores, también en personas con obesidad, se implementaron tres tipos de dietas bajas en grasa, con el objetivo de reducir los niveles de colesterol en sangre. Una de estas dietas incluyó un aguacate al día durante cinco semanas. A diferencia de las otras dos dietas bajas en grasas, se pudo observar un cambio significativo en la reducción de ldl en sangre desde el inicio en la dieta que incluyó al aguacate (Wang, et al., 2015). Además, sólo esta dieta redujo significativamente la cantidad de lipoproteínas ldl pequeñas, que son las que más fácil se adhieren a las arterias. Al igual que en el estudio anterior, en este también se encontró un aumento de colesterol hdl (Wang, et al., 2015).

Consumo de aguacate y respuesta a la insulina

El consumo de alimentos ricos en grasas ha sido un tema de interés en la salud, en especial con el objetivo de cuidar el consumo de grasas saturadas. No obstante, es necesario mantener en mente que existen fuentes de alimentos ricos en ácidos grasos monoinsaturados, los cuales tienen una función protectora, brindan beneficio a la salud cardiovascular y ayudan a mejorar la respuesta de la insulina en el cuerpo; es decir, mejoran la actividad de la hormona que se encarga de que la glucosa entre a las células para hacerla aprovechable en nuestro cuerpo y generar energía (Park et al., 2018).

Un ejemplo de este tipo de alimentos es el aguacate. La Asociación Americana de Diabetes realizó un estudio en 12 mujeres adultas con una dieta en la que se les incluyó el consumo de aguacate y en los resultados se observó que la glucosa en sangre mejoró, así como la respuesta a la insulina (Lerman-Garber I., et al., 1994).

En otro estudio que se realizó en 15 hombres y 16 mujeres de 25 a 60 años de edad, a los participantes se les dividió en un grupo control y otro con un aguacate completo en su dieta. Para este segundo grupo se les dio un plan de alimentación con aguacate en dos tiempos de comida, para observar qué cambios había en sus concentraciones de glucosa e insulina. Se observó que en las comidas que contenían de la mitad del aguacate a la porción completa, se disminuyó de manera importante los niveles de glucosa e insulina después de 6 horas, a comparación de los que comieron la comida control (sin aguacate) (ver figura 3). Por lo que estos resultados muestran otros beneficios de incorporar el aguacate a la dieta, ya que además de aportar ácidos grasos y fibra, su consumo ayuda en mejorar los marcadores de glucosa e insulina. Lo anterior podría representar beneficios cardio-metabólicos y prevención de desarrollo de diabetes (Park et al., 2018).

Figura 3. Glucosa en sangre con y sin consumo de aguacate.
Crédito: elaboración propia.

Conclusión

La obesidad es una afección de salud creciente entre la población mexicana, pues representa un riesgo mayor en el desarrollo de otras patologías, que pueden complicar aún más el estado nutrición y de salud de las personas que la presentan.

En este texto hablamos del aguacate, un fruto mexicano cuyo consumo tiene efectos benéficos en la microbiota intestinal. Por un lado, aumenta la diversidad de microorganismos benéficos de la microbiota intestinal, lo que se traduce en la mejora de la digestión y absorción de los alimentos. Asimismo, incrementa la cantidad de microorganismos capaces de generar un efecto antiinflamatorio; por lo que consumir aguacate tendría un efecto potenciador del sistema inmunológico, y contra enfermedades como el cáncer y colitis.

Otro de los efectos protectores que ofrece el aguacate es contra el desarrollo de enfermedades cardiovasculares como la aterosclerosis. Gracias a sus compuestos bioactivos, reduce la oxidación de colesterol ldl, lo que disminuye el riesgo a que las moléculas de ldl ox se adhieran a las arterias y se desarrolle la aterosclerosis.

Si consideramos que una de las enfermedades vinculadas a la obesidad es la diabetes, hay que resaltar los beneficios del consumo del aguacate en su desarrollo, pues éste contribuye benéficamente a la regularización de los niveles de glucosa en sangre.

Por todo lo anterior, el aguacate es un aliado protector en la obesidad, pues es una potencial herramienta dentro de la dieta para el manejo de esta patología. Si se logra realizar un consumo regular de aguacate, se puede contribuir, entonces, a la mejora en la calidad de vida y el pronóstico de las personas que viven con obesidad (ver figura 4).

Figura 4. Beneficios del consumo de aguacate.
Crédito: elaboración propia.

Referencias

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Recepción: 09/12/2021. Aprobación: 28/07/2022.

Resumen

Desde una edad temprana, la sociedad nos inculca un prejuicio hacia nuestros desechos fisiológicos. La orina y heces fecales se asocian con falta de higiene. Sin embargo, en una persona sana la orina es un líquido libre de bacterias que se origina en los riñones y sus componentes principales son agua y nutrientes. En la última década los científicos han mostrado un interés en estudiar la orina humana como posible combustible y fuente de agua; hasta el día de hoy se han inventado algunos modelos de pilas que emplean bacterias para convertir la orina humana en energía eléctrica. A pesar de que aún se encuentran en desarrollo, las biopilas basadas en orina han mostrado resultados interesantes y prometedores.
Palabras clave: agua residual, bioelectricidad, celdas de combustible microbianas, energías alternativas, orina humana.

Bio-batteries that convert human urine into electricity

Abstract

From an early age, society instills in us a prejudice towards our physiological waste. Urine and feces are associated with poor hygiene. However, in a healthy person, urine is a bacteria-free liquid that originates in the kidneys and its main components are water and nutrients. In the last decade scientists have shown an interest in studying human urine as a possible fuel and water source; To this day, some models of batteries have been invented that use bacteria to convert human urine into electrical energy. Although still under development, urine-based bio-batteries have shown interesting and promising results.
Keywords: wastewater, bioelectricity, microbial fuel cells, alternative energies, human urine.

Introducción

Todos hemos usado pilas y baterías eléctricas —también conocidas como acumuladores eléctricos—, que contienen electricidad almacenada, lo que facilita el uso de aparatos eléctricos cotidianos sin necesidad de permanecer conectados a una toma de corriente directa. Algunos de estos aparatos son celulares, videojuegos y computadoras portátiles, entre muchos más, incluidos los autos (ver figura 1a). Las pilas han facilitado la vida moderna enormemente; sin embargo, ¿te imaginas un teléfono celular que se recargue empleando orina humana? Esta posibilidad ya no es producto de la imaginación. Esto nos lleva a otra pregunta: ¿podría comercializar mi orina como fuente de energía eléctrica?

La orina humana llamada comúnmente pipí, es un residuo del cuerpo, libre de bacterias y virus en una persona sana. Presenta un olor característico fuerte y desagradable. Se ha demostrado que puede ser empleada para generar corriente eléctrica capaz de recargar celulares, laptops e incluso encender lámparas. De acuerdo con Patel et al. (2020), la obtención de energía a partir de orina es posible mediante una especie de pilas que han recibido el nombre de celdas de combustible microbianas (ver figura 1b).

Figura 1. Tipos de pilas contemporáneas.

Historia de las pilas

El origen de las pilas eléctricas se remonta a 1780. Luigi Galvani descubrió accidentalmente que, si se ponían en contacto dos metales diferentes y ambos tocaban simultáneamente diferentes puntos de un nervio de anca de rana, se producía movimiento en la pierna del anfibio a pesar de estar muerto. Este descubrimiento sirvió como base para Alessandro Volta, que en 1799 inventó las pilas contemporáneas. Estas pilas reciben el nombre de pilas voltaicas en honor a Alessandro Volta o galvánicas en honor a Luigi Galvani, científicos pioneros en su desarrollo (ver figura 1c).

Funcionamiento de una pila

Una pila es una fuente de energía. De acuerdo con Castelvecchi (2011) en 1836, John Frederic Daniell fue el primero en diseñar y construir una pila. Unió, empleando un alambre, una barra de zinc (un metal) al que le llamó ánodo, con una barra de cobre (otro metal) al que llamó cátodo. Ambas barras metálicas se encontraban sumergidas en una solución de sulfato de cobre (una sal disuelta en agua) y separadas por una pared hecha con gelatina salada. La barra de zinc se comenzó a desintegrar, mientras que en la barra de cobre se comenzó a generar una corteza. El cobre funcionó como una aspiradora succionando los electrones de la barra del zinc. Los electrones que circulan a través del alambre son aprovechados como energía eléctrica. Las pilas diseñadas por Daniell pueden ser clasificadas como pilas abióticas, debido a que su funcionamiento no involucra ningún tipo de vida (ver figura 1c).

Pilas vivitas y coleando

Un siglo después del descubrimiento de la pila voltaica, se realizó otro gran descubrimiento: las biopilas, también conocidas como celdas de combustible microbianas. Estos dispositivos generan energía eléctrica a través de bacterias. El funcionamiento de las biopilas es similar al de las pilas galvánicas. La diferencia es que las bacterias son las encargadas de producir la electricidad (ver figura 1b). Esta novedosa tecnología ha despertado el interés de los científicos por las siguientes ventajas: remueve contaminantes a partir de agua residual, favorece la obtención de nutrientes, y genera bioelectricidad. En resumen, representa una alternativa sostenible para la generación de electricidad (Logan et al, 2006).

Pero ¿cómo es que los microorganismos logran producir electricidad? Existen al menos dos grandes grupos de bacterias: aquellas que usan el oxígeno para vivir y aquellas donde el oxígeno les resulta tóxico. Ambos grupos necesitan de compuestos orgánicos que emplean como alimento. Las bacterias relacionadas con la generación de energía eléctrica no necesitan del oxígeno para vivir y toman su alimento directamente de un medio líquido. Así, el agua residual presenta una gran cantidad de alimento (también llamado sustrato), que puede ser utilizado por los microorganismos (ver figura 2). Por la presencia de bacterias involucradas en la generación de electricidad, también se les conoce como dispositivos bioelectroquímicos. A diferencia de las pilas abióticas, las biopilas pueden eliminar contaminantes del agua residual y convertirlos en energía y nutrientes para plantas, como nitrógeno, fósforo y potasio (Santoro et al., 2020).

Figura 2. Funcionamiento de una biopila. En el recipiente 1 se adicionan microorganismos que se alimentan del sustrato presente en el agua residual y liberan electrones, que transitan de este recipiente a otro a través de un par de electrodos unidos con un alambre. En el recipiente 2, estos electrones se unen al oxígeno del medio, con lo que se forma agua.

La orina humana forma parte del agua residual municipal y aporta nutrientes para plantas. Además, la orina presenta una cantidad importante de alimento que los microorganismos pueden consumir y convertir en energía eléctrica (Ieropoulos et al., 2013).

De residuo a recurso

Desde el nacimiento de las biopilas, diferentes tipos de agua residual han sido evaluados como combustible. Un ejemplo de combustible ampliamente conocido es la gasolina. Ésta puede ser introducida a un generador para convertirla en electricidad. En las biopilas, los contaminantes orgánicos funcionan como la gasolina de un motor. En pocas palabras, esta tecnología puede descontaminar al agua mientras produce energía eléctrica (Logan et al., 2006).

En este sentido, la orina humana ha captado la atención de un grupo de investigadores financiados por Bill Gates, quienes han desarrollado una línea de investigación para usarla como combustible para estos dispositivos (Santoro et al., 2020).

El poder de la pipí humana

La orina humana resulta atractiva por su abundancia y su composición, pues (ver figura 3):

1. Aproximadamente 95% es agua.
2. La orina procedente de humanos saludables no presenta microorganismos infecciosos, por lo que puede funcionar como una fuente alternativa de agua.
3. Presenta compuestos orgánicos empleados como combustible y convertidos en electricidad como urea, creatinina, amoniaco y ácido úrico.
4. Contienen elevada concentración de nitrógeno, fósforo y potasio, comúnmente encontrados en los fertilizantes comerciales.

Figura 3. Características de la orina humana.

Micciones con objetivo

Para el uso de la orina humana, es necesario contar con una separación eficiente. Se debe evitar al máximo la mezcla con popó y con el agua de descarga. Para conseguirlo se han implementado sanitarios separadores. Diferentes trabajos se han realizado para demostrar la capacidad de la orina como fuente de energía (ver video 1). En la tabla 1 se muestra una serie de investigaciones por el Dr. Ioannis Ieropoulos empleando orina humana en biopilas para hacer funcionar diferentes dispositivos.

Video 1. La orina humana podría cargar nuestros teléfonos móviles (euronews [en español], 2017).

Tabla 1. Uso de pipí humana para cargar eléctricamente diferentes dispositivos.

Científicos por el bien común

Algunos intentos del equipo del Dr. Ieropoulos para avanzar en la comercialización de los dispositivos incluyen pruebas en escenarios reales (Santoro et al., 2020). Así, en el campus Frenchay de la Universidad de Inglaterra del Oeste (uwe), se instaló el primer urinario Pee Power^®. En este intento se planteó que la iluminación del urinal se alimentara totalmente con biopilas (Fully Charged Show, 2021)

En el mismo orden de ideas, en 2015, se llevaron a cabo pruebas en el festival de música de Glastonbury, Reino Unido. Se diseñó un urinario colectivo con comedores integrados que serviría de piloto para los que se instalaron en los campos de refugiados en África por Oxfam, una confederación internacional que realizan labores humanitarias para combatir pobreza y marginación (ver figura 4). Este diseño presentaba luces en el techo que mostraban en tiempo real que la orina era convertida en electricidad directamente por las biopilas. Un año después, en el mismo festival, el diseño del urinal se amplió para dar servicio a 25 personas. Para Glastonbury 2017, instalaron dos urinarios separados. El urinal principal daba servicio a 40 personas, mientras que otro era para dos personas. En esta ocasión, no solo se conectaron luminarias a las biopilas, sino que se implementaron pantallas electrónicas inteligentes y una torre de recarga para teléfonos móviles. Todos los accesorios funcionaron a base de la pipí colectada. Otros de los escenarios de aplicación fueron escuelas en Uganda y Kenia en África con acceso limitado a la red eléctrica, y campos de refugiados Oxfam en la misma región (Santoro et al., 2020).

Figura 4. Beneficios de las biopilas para la sociedad.

La primera instalación exitosa en comunidades que sufren marginación y pobreza se realizó en la Escuela de Niñas Seseme, una zona rural de Uganda. En este ensayo, la pipí proporcionó iluminación hacia zonas exteriores de los sanitarios y al interior de cuatro cubículos. De acuerdo con Christodoulou (2018), la Agencia de Noticias Cyprus (2018) y Husseini (2019), la aplicación de las biopilas en zonas marginadas y vulnerables benefició de varias maneras:

• Previnieron actos de violencia contra los usuarios del baño por las noches y picaduras/mordeduras por fauna peligrosa.
• Capacitaron estudiantes sobre cómo funciona y se construye esta tecnología.
• Incentivaron la creatividad de la comunidad, enfocándola a la satisfacción de sus necesidades para mejorar su calidad de vida.

Esta primera prueba llevó a los científicos a refinar las celdas de combustible microbianas. Para lograrlo se enfocaron en la reducción de tamaño, para hacerlas modulares y capaces de satisfacer las necesidades de electrificación y/o saneamiento de diferentes entornos.

El segundo intento de instalar biopilas se llevó a cabo en una escuela-internado con 700 alumnos en un barrio marginado de Nairobi, Kenia. El sistema iluminó los módulos de sanitarios empleando focos LED. La instalación se realizó con la participación del equipo de investigadores del Bristol BioEnergy Center (BBiC) y el Fondo de Educación Infantil de Akamba. El dispositivo propuesto canalizó la orina a una columna con más de 200 biopilas. Este diseño alimentó el sistema de iluminación y recarga de teléfonos móviles.

En los dos últimos casos, la tecnología ayudó a iluminar patios y jardines, particularmente en el área de letrinas (Santoro et al., 2020). Otros sitios propuestos para ensayos de campo son: India, Nepal y Sudáfrica. Además, destacan los esfuerzos de la empresa social Robial para comercializar los dispositivos Pee Power^®. Esta organización surge en la Universidad del Oeste de Inglaterra y se enfoca en el empleo de celdas de combustible microbianas alimentadas con carbón orgánico, presente en orina y en diversos tipos de agua residual para la producción de bioelectricidad (Ieropoulos et al., 2016).

El creador de la tecnología Pee Power^® es el doctor Ieropoulos, proyecto que comenzó a desarrollar en 2000. Su objetivo era emplear celdas de combustible microbianas como fuente de poder para robots autónomos. Ieropoulos consiguió que dos robots completamente autónomos reportaran condiciones ambientales (temperatura, humedad y niveles de contaminación) desde áreas rurales remotas, teniendo como fuente de alimentación las celdas de combustible microbianas. A pesar de que la comercialización de las celdas se encuentra en las primeras etapas, la empresa Robial espera poder producir grandes cantidades de energía en un futuro cercano, con varias aplicaciones.

Las biopilas producen energía a circuito cerrado equiparable con las pilas convencionales y con los paneles solares. La energía generada por las celdas de combustible microbianas empleando orina equivale a la energía de una pila AAA; y su eficiencia es menor que la de las pilas AA. Sin embargo, el Dr. Ieropoulos explica que esto no es la limitante de la tecnología, una mejor investigación y desarrollo de materiales beneficiará la eficiencia de las biopilas (Huseini, 2019).

En la actualidad, una celda de combustible microbiana operando con 10 mL de orina o agua residual puede generar aproximadamente 1-2 miliwatts de potencia. Además, se estima que cada adulto produce alrededor de 300-550 L anuales de orina (ver figura 3). ¿Y si empleáramos la orina producida a nivel global en un mundo con más de 7 mil millones de habitantes? Entonces seríamos capaces de generar electricidad limpia para iluminar ciudades enteras alrededor del mundo, mientras producimos agua y nutrientes para la agricultura, a partir de un líquido que actualmente es considerado un desecho contaminante y desagradable.

Conclusiones

En años recientes ha quedado demostrado que las biopilas cumplen funciones útiles sin requerir de energía externa para operar. Sin embargo, la tecnología de las biopilas aún se encuentra en desarrollo. La idoneidad comercial de una tecnología es determinada por un sistema de clasificación de acuerdo con su nivel de preparación tecnológica trl (Technology Readiness Level). En relación con esta clasificación, las celdas de combustible microbianas se encuentran en la región trl1-trl3. Es decir, su desarrollo científico está a nivel de laboratorio. En los experimentos aún se emplean electrodos y separadores fabricados en laboratorio; mientras que la tecnología de sus primos lejanos, la energía fotovoltaica (la de los paneles solares), se ha desarrollado por décadas y las pilas alcalinas por siglos. Con el desarrollo y evolución de los materiales los 1-2 milliwats producidos con 10 mL de orina, serán generados con 1 mL o menos. Con lo anterior, se lograría la reducción del tamaño de las celdas y se convertirían en módulos compactos apilables e interconectados, capaces de iluminar hogares enteros con simplemente ir al baño.

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Recepción: 31/01/2022. Aprobación: 28/07/2022

Resumen

El tiburón azul es uno de los más abundantes a nivel mundial y de los más capturados. Su carne tiene un alto valor nutritivo; sin embargo, al ser una especie de gran tamaño, de alto nivel trófico, longeva y altamente migratoria, es muy propensa a acumular elementos tóxicos en sus tejidos. Varios investigadores han encontrado en el músculo de organismos adultos de esta especie concentraciones de mercurio por encima del límite máximo permisible para el consumo humano (1.0 mg/Kg). En cambio, otros han reportado valores que no representan un riesgo para la población. No obstante que la concentración de mercurio esté por debajo del límite máximo establecido para un consumo seguro, en regiones costeras lo más acertado sería que el consumo sea limitado semanalmente, manteniéndose al mínimo, en particular en niños y mujeres embarazadas, que son los sectores de la población más vulnerables a los efectos de la bioacumulación de mercurio.
Palabras clave: tiburón azul, contaminación, metales pesados, bioacumulación de mercurio, México.

Blue shark: Risk/benefits of its consumption

Abstract

The blue shark is one of the most abundant sharks worldwide and one of the most captured. Its meat has a high nutritional value, however, being a large species, with a high trophic level, long-lived and highly migratory, it is very susceptible to accumulate toxic elements in its tissues. Several researchers have found mercury concentrations above the maximum permissible limit for human consumption (1.0 mg/Kg) in the muscle of adult organisms of this species. However, others have reported values that do not represent a risk to the population. Even if the concentration of mercury is below the maximum limit established for safe consumption, in coastal regions the most appropriate scenario would be for consumption to be limited weekly, keeping it to a minimum fundamentally in children and pregnant women, which are the sectors of the population most vulnerable to the effects of mercury bioaccumulation.
Keywords: blue shark, contamination, heavy metals, mercury bioaccumulation, Mexico.

Los elasmobranquios

Los elasmobranquios1 han ganado relevancia en todo el mundo debido a la creciente demanda mundial de sus aletas, músculo, aceite de hígado, escualeno y cartílago, que se destinan principalmente al consumo humano y a otras aplicaciones en una amplia gama de productos industriales (Gilbert et al., 2015). En México, constituyen aproximadamente 80% de los desembarques de la pesca artesanal y casi todo es consumido dentro del país (Bonfil, 1997).

Pero, el lento crecimiento de los elasmobranquios, las bajas tasas reproductivas y la sobreexplotación de sus poblaciones ha conducido a que muchas especies de este grupo de peces cartilaginosos se hayan incluido en la Lista Roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (uicn), bajo las categorías de “En peligro”, “Vulnerable” y “Casi amenazado”. Además, al ser especies de alto nivel trófico, los tiburones, son muy susceptibles a la acumulación de elementos potencialmente tóxicos del medio marino, como el mercurio (Hg), cadmio (Cd), plomo (Pb) y arsénico (As). Así, por su relevancia en el consumo humano, constituyen una ruta potencial de exposición del hombre a dichos elementos.

Imagen 1. Individuos de tiburón azul capturados en Yucatán.
Crédito: Francisco Javier Aguilar Chávez/conabio.

Durante años, los ecosistemas marinos han recibido cargas de metales producidas por diversas actividades humanas (Alves et al., 2016). La concentración de mercurio (Hg) en los océanos casi se ha triplicado en las últimas décadas, producto de la influencia antropogénica (Kim et al., 2019). La bioacumulación de estos elementos en los organismos puede ser muy variable, incluso dentro de una misma especie, pues depende de varios factores como: la disponibilidad del elemento en el hábitat, tamaño corporal, edad, sexo, hábitos de alimentación y tasa de crecimiento (Jardine et al., 2013). De ahí la relevancia de realizar estudios periódicos en especies de importancia comercial, que puedan resultar un riesgo para las personas, fundamentalmente en zonas donde la pesca es la actividad económica fundamental y se consideran una fuente principal de nutrición.

La carne de pescado y la alimentación

La carne de pescado contribuye a una dieta saludable al proporcionar aminoácidos y nutrientes de alto valor (vitaminas y minerales) y es una fuente excelente de ácidos grasos omega-3 esenciales, asociados con muchos beneficios para la salud (Domingo et al., 2006). Aunque altamente nutritivo, el consumo excesivo de organismos marinos puede tener efectos adversos significativos en la salud humana, justo por la acumulación de elementos tóxicos (Castro-González y Méndez-Armenta, 2008; Järup, 2003). Debido a ello, organizaciones de salud y protección ambiental de diferentes países han establecido límites máximos de concentración de estos elementos en determinadas especies, para un consumo seguro.

Las dosis de consumo, la edad de la persona, y las formas químicas de los elementos, son algunos de los factores principales que determinan la ocurrencia y severidad de los efectos adversos a la salud humana (Zuluaga-Rodríguez et al., 2015).

Imagen 2. Individuos de varias especies de elasmobranquios capturados en Oaxaca.
Crédito: Minerva Guillen Lugo/conabio.

Efectos del mercurio

El mercurio está entre los metales pesados más estudiados, por el daño potencial que puede provocar en los organismos. Entre las principales consecuencias asociadas al consumo excesivo de carne de pescado con elevadas concentraciones de mercurio están la degeneración de la corteza occipital y el cerebelo, lo que causa parestesia (sensaciones anormales de cosquilleo, calor o frío en la piel), ataxia (falta de coordinación), daño sensorial y pérdida de la memoria, síntomas auditivos, accidente cerebrovascular isquémico, demencia y depresión (Castro-González et al., 2008; Dietz et al., 2013). Además de atacar al sistema nervioso central, el mercurio afecta la función renal, las células sanguíneas, y el metabolismo de la vitamina D y el calcio. Los fetos en desarrollo, los bebés y los niños pequeños son especialmente vulnerables a los efectos del Hg en su desarrollo neuronal, debido a que su cerebro y sistema nervioso todavía se están desarrollando y la barrera hematoencefálica2 es incompleta (Ordiano-Flores et al., 2011).

Tiburón azul (Prionace glauca)

El tiburón azul se caracteriza por presentar un cuerpo largo y delgado con el dorso azul oscuro, azul brillante en los costados, y una clara delimitación con la parte inferior de color blanco.

Es una especie longeva (aproximadamente 20 años) y de gran talla, pues alcanza hasta 4.0 m de largo total (Compagno et al., 2005). Estos tiburones presentan un comportamiento migratorio, con patrones de movimientos verticales y horizontales complejos en la columna de agua, que han sido relacionados con la búsqueda activa de sus presas, con su reproducción y con las variaciones temporales de acuerdo con la temperatura del agua (Kohler et al., 2002; Pikitch et al., 2008; Skomal y Natanson, 2003). De hecho, se ha determinado que pueden moverse entre los 200 y 600 m de profundidad, lo cual ha sido asociado a la búsqueda de alimento (Carey et al., 1990; Kohler et al., 2002).

Imagen 3. Esquema del tiburón azul (Prionace glauca).
Crédito: elaboración propia.

El tiburón azul es uno de los más abundantes a nivel mundial y uno de los más pescados, con un estimado de 20 millones de individuos capturados anualmente como especie objetivo o captura secundaria (Bonfil, 1994; Stevens, 2009). Es la especie principal de la pesca artesanal en la costa oeste de la península de Baja California, México, al representar alrededor de 33% de todas las especies de tiburones capturadas en la zona (Cartamil et al., 2011; Ramírez-Amaro et al., 2013).

Al ser una especie de gran tamaño, alto nivel trófico, longeva y altamente migratoria es muy propensa a acumular elementos potencialmente tóxicos en sus tejidos. En la región de Baja California Sur, varios investigadores encontraron en el músculo de los adultos de esta especie concentraciones de mercurio por encima del límite máximo permisible establecido para el consumo humano: (1.0 mg/Kg) por la Norma Oficial Mexicana (nom-242-ssa1-2009) (Escobar-Sánchez et al., 2011; Barrera-García et al., 2012; Maz-Courrau et al., 2012). Sin embargo, Lara et al. (2022), en individuos juveniles del tiburón azul, reportaron una concentración promedio de mercurio inferior al límite máximo permisible, por lo que su ingesta no representa un riesgo para la población. No obstante, estos autores sugieren como medida de precaución que los niños, como sector más vulnerable, no consuman más de 0.09 kg de carne de tiburón azul a la semana.

Imagen 4. Tiburón azul (Prionace glauca).
Crédito: Colección ictiológica cicimar/conabio.

Consideraciones finales

De manera independiente a que la concentración de mercurio esté por debajo del límite máximo establecido para un consumo seguro, en regiones costeras donde las especies de tiburón constituyen una fuente importante de alimentación y puede que no se tenga claridad con la identificación de la especie que se esté consumiendo, lo más acertado sería que el consumo a la semana sea limitado.

Además, el consumo debe mantenerse al mínimo en niños y mujeres embarazadas que son los sectores de la población más vulnerables a los efectos de la bioacumulación de mercurio, ya que hay que tener en cuenta las afectaciones en el desarrollo neuronal que puede provocar el consumo excesivo en los fetos, los bebés y los niños pequeños, pues su cerebro y sistema nervioso están en fase de desarrollo y la barrera hematoencefálica es incompleta.

Referencias

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Recepción: 12/9/2018. Aprobación: 4/10/2018.