El estudio e investigación de problemáticas contemporáneas como la intoxicación que puede provocar un mejillón, el consumo de drogas o la contaminación de las aguas son algunos de los principales retos a los que intenta hacer frente el Instituto Universitario de Plaguicidas y Aguas (IUPA) de la Universitat Jaume I de Castelló. Investigar y avanzar en estos ámbitos ha posicionado al IUPA como uno de los centros clave de investigación que busca generar un impacto positivo en la sociedad.
Desde sus inicios, el IUPA ha destacado por su trabajo de investigación en seguridad alimentaria, protección del medio ambiente y salud pública gracias al análisis de plaguicidas en productos vegetales y animales. De este modo, su grupo de investigación de Química Analítica en Salud Pública y Medio Ambiente (Q-AMS) ha patentado un método para la desintoxicación y depuración de los contaminantes orgánicos en moluscos bivalvos gracias al uso de la N-acetilcisteína (NAC), una sal farmacéutica.
Otra rama de sus estudios aborda la investigación de contaminantes en aguas, suelos y alimentos, así como la estimación del consumo de drogas, hormonas y fármacos de la población mediante el análisis de aguas residuales con finalidad epidemiológica. Así, consiguen medir el uso de drogas en la población e investigar la presencia de antibióticos en las aguas residuales ya tratadas anteriormente en las plantas depuradoras y la aparición de posibles resistencias microbianas.
Aun así, la investigación sobre nuevas sustancias psicoactivas (NPS) es una de las líneas prioritarias en que el grupo está trabajando desde hace más de 10 años. Las NPS son compuestos químicos diseñados para imitar los efectos de drogas ilegales como la marihuana, la cocaína o el éxtasis. Estas sustancias no están reguladas como las drogas ilegales tradicionales, y los consumidores se enfrentan a riesgos desconocidos con efectos impredecibles que van desde reacciones adversas hasta la adicción. Por eso, el análisis de estos productos y las muestras de orina de los usuarios son esenciales en la lucha contra las NPS que a menudo no se detectan en los controles rutinarios.
Por otro lado, se utilizan aproximaciones metabolómicas para identificar biomarcadores de enfermedades avanzadas, autentificar el origen de los alimentos y detectar fraudes alimentarios. Uno de los trabajos actuales compara proteínas vegetales y animales para evaluar el impacto de los alimentos alternativos a la carne en la salud intestinal. Además, el IUPA colabora con investigadores médicos, como el Hospital de Mar Research Institute (IMIM) de Barcelona, desarrollando metodologías para determinar metabolitos clínicamente relevantes y establecer diagnósticos tempranos de algunas enfermedades. Actualmente, cooperan en estudios para el diagnóstico temprano de la ansiedad, el cáncer de páncreas y de estómago, así como para descubrir mecanismos metabólicos en trastornos del espectro autista y procesos hormonales durante el ciclo menstrual.
En relación con la seguridad sanitaria ciudadana, el IUPA está desarrollando actualmente los proyectos: «Calidad y seguridad alimentaria en acuicultura como nuevas fuentes proteicas (AQUASURE)» del Programa ThinkInAzul de la Generalitat Valenciana y «Health risks assessment from chemical exposure during pregnancy (ExpoGChem)» del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia.
Gestión sostenible de recursos hídricos
Las investigaciones del grupo en los últimos años se han centrado en determinar el impacto que puede tener el cambio climático sobre los acuíferos costeros y evaluar si la intervención artificial puede ser un buen método contra la intrusión marina. También han estudiado la mejora de la gestión del agua en los ámbitos municipal, provincial y autonómico.
Un caso práctico de aplicación de estos estudios ha sido la presentación de Water UJI, un concentrador tecnológico en el sector del agua para Castellón, creado junto con la Cátedra FACSA-UJI, que trata de abordar los desafíos de la escasez y calidad del agua mediante la colaboración entre la universidad, las empresas y las administraciones, priorizando la innovación y la sostenibilidad. Además, el IUPA también ha investigado sobre la posibilidad de reutilizar las aguas residuales para el riego después de detectar la presencia de contaminantes emergentes.
En las mismas líneas de investigación, el proyecto NEPMTUNE «Hacia la protección de la economía circular del agua de la amenaza que suponen los compuestos químicos persistentes, móviles y tóxicos (PMT)» analiza el uso de agua contaminada con PMT para el riego de cultivos en los invernaderos, tomando como modelo los tomates y escarolas; y el proyecto DIFERA «Digitalización agraria para la fertiirrigación y gestión de las estacionas de regeneración de aguas» investiga el uso del agua residual tratada en la estación depuradora de aguas residuales (EDAR) para el riego de cítricos y evalúa la presencia de contaminantes emergentes como fármacos y plaguicidas y su posible acumulación sobre los cultivos regados.
Innovación en análisis y tecnología
El IUPA destaca en innovación con el uso de tecnologías avanzadas como los acoplamientos instrumentales de cromatografía y espectrometría de masas. Estas técnicas permiten abordar investigaciones aplicadas en diferentes ámbitos, como la seguridad alimentaria, la contaminación ambiental, los estudios toxicológicos, las investigaciones biomédicas o el control del dopaje en el deporte. «Técnicas avanzadas de espectrometría de masas de alta resolución para el descubrimiento e identificación de compuestos orgánicos en muestras medioambientales y alimentarias» (DIOhR-MS) del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación es uno de los proyectos de investigación más recientes llevados a cabo por el grupo con estas metodologías.
Uno de los lugares donde estudia y trabaja el equipo de IUPA es el Laboratorio de Análisis de Residuos de Plaguicidas (LARP), el primer laboratorio español que se certificó en 2001 en Buenas Prácticas de Laboratorio (BPL) dentro del ámbito de los productos fitosanitarios. Posteriormente, en 2005, fue designado Laboratorio de Referencia por el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación. El LARP conforma una de las principales fuentes de actividades del IUPA gracias a los contratos con empresas y servicios externos, realizando así estudios a solicitud de promotores tanto nacionales como internacionales y utiliza metodologías basadas en cromatografía líquida o cromatografía de gas acoplada a la espectrometría de masas. El objetivo de los estudios BPL es la autorización de productos fitosanitarios y establecer regulación en la UE en este campo que afecta al medio ambiente y a la salud humana y animal. Por ejemplo, gracias a los estudios BPL llevados a cabo por el LARP se fijan los límites máximos de residuos (LMR) en alimentos para toda la UE.
Actualmente, en el LARP se están llevando a cabo numerosos análisis dirigidos a determinar la seguridad de utilizar los productos fitosanitarios en alimentos como plátanos, naranjas, olivas y aceite. Otros proyectos van dirigidos a determinar los residuos en muestras de aire y de agua. Aun así, colaboran en fases analíticas de estudios de ecotoxicología que evalúan la seguridad sobre organismos y plantas que no son la principal finalidad cuando se aplican los productos fitosanitarios, como por ejemplo las abejas.
Equipo de trabajo con una destacada trayectoria investigadora
El IUPA cuenta con un equipo humano muy diverso y preparado profesionalmente que comprende 17 personas formalizadas como personal investigador, tres en personal de apoyo y nueve investigadores en formación. Algunos de estos integrantes destacan también entre el listado de investigadores UJI más citados del mundo, donde aparecen tanto el director del Instituto, Félix Hernández, como los miembros investigadores Juan V. Sancho y Maria Ibáñez; según la información suministrada por la organización Research.com.
Además, desde 2009 la Generalitat Valenciana les otorga la ayuda Prometeo de Excelencia Investigadora para apoyar sus proyectos sobre aplicación de cromatografía y espectrometría de masas en el ámbito de la salud pública y del medio ambiente. También hay que destacar la amplia participación nacional e internacional que ha recibido el grupo en sus investigaciones. (Un listado detallado de estos proyectos y de las publicaciones del grupo se puede encontrar en el siguiente enlace).
Uno de los hitos más importantes en la trayectoria internacional del IUPA fue la creación de la red SCORE, una red interdisciplinaria paneuropea que reúne expertos de disciplinas relevantes interesados en la epidemiología basada en aguas residuales (WBE) para evaluar el estilo de vida, la salud y la exposición a tóxicos en el ámbito comunitario.
