Revista de Ciencias del Mar y Acuicultura “YAKU”: Vol. 8 (Núm. 14) (ene – jun 2025). ISSN: 2600-5824.
Research Article/Artículo de Investigación DOI: https://doi.org/10.56124/yaku.v8i14.001
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RESISTENCIA ANTIBIÓTICA EN BIOAEROSOLES ASOCIADOS A
LAGUNAS DE OXIDACIÓN
RESISTANCE IN BIOAEROSOLS ASSOCIATED WITH OXIDATION
PONDS
Luis Basurto1, Joy Macias1, Carlos Banchón1,*
1 Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí ‘‘Manuel Félix López’’. Carrera de Ingeniería
Ambiental. Ecuador.
*Autor correspondencia: carlos.banchon@espam.edu.ec
Resumen
Abstract
Se evaluó la relación entre los bioaerosoles generados en
la laguna de oxidación de Calceta y la presencia de
bacterias resistentes a altas concentraciones de
azitromicina y tetraciclina. Se recolectaron muestras de
bioaerosoles dentro y fuera de la laguna, hasta una
distancia de 0.5 km, utilizando cajas Petri con Agar
Nutritivo y dosis de antibióticos de 75 y 150 mg/L. Los
resultados mostraron que los valores más altos de UFC se
registraron en los testigos, mientras que los tratamientos
con antibióticos redujeron significativamente el conteo
bacteriano de manera dosis-dependiente, con las dosis
altas (150 mg/L) siendo más efectivas al reducir las UFC a
solo 2 colonias. Además, los bioaerosoles muestreados a
mayor distancia de la fuente de agua residual y expuestos
a antibióticos presentaron una disminución notable en la
presencia de bacterias. Las dosis altas (150 mg/L) fueron
más efectivas, reduciendo los conteos a niveles casi nulos,
mientras que las dosis bajas (75 mg/L) resultaron menos
eficaces. El análisis microbiológico identificó
estafilococos Gram-positivos resistentes a antibióticos,
destacando la adaptabilidad de los microorganismos a altas
concentraciones de estos compuestos. Los resultados
subrayan la necesidad de estrategias para mitigar la
contaminación por antibióticos, como el tratamiento
avanzado de aguas residuales y el monitoreo continuo de
bacterias resistentes. Además, se resalta la importancia de
investigaciones en Ecuador, dada la escasa evaluación de
bioaerosoles en lagunas de oxidación y su impacto en otros
ecosistemas.
Palabras clave: bioaerosoles, aguas residuales,
resistencia antibiótica, azitromicina, tetraciclina, lagunas
de oxidación.
The relationship between bioaerosols generated in the
Calceta oxidation pond and the presence of bacteria
resistant to high concentrations of azithromycin and
tetracycline was evaluated. Bioaerosol samples were
collected inside and outside the pond, up to a distance of
0.5 km, using Petri dishes with Nutrient Agar and
antibiotic doses of 75 and 150 mg/L. The results showed
that the highest colony-forming unit (CFU) values were
recorded in the controls, while antibiotic treatments
significantly reduced bacterial counts in a dose-
dependent manner, with the high doses (150 mg/L) being
more effective in reducing CFUs to only 2 colonies.
Furthermore, bioaerosols sampled further from the
wastewater source and exposed to antibiotics showed a
notable decrease in bacterial presence. High doses (150
mg/L) were more effective, reducing counts to almost
negligible levels, while low doses (75 mg/L) were less
effective. The microbiological analysis identified
antibiotic-resistant Gram-positive staphylococci,
highlighting the adaptability of microorganisms to high
concentrations of these compounds. The results
emphasize the need for strategies to mitigate antibiotic
pollution, such as advanced wastewater treatment and
continuous monitoring of resistant bacteria.
Additionally, the importance of research in Ecuador is
highlighted, given the limited assessment of bioaerosols
in oxidation ponds and their impact on other ecosystems.
Keywords: bioaerosols, wastewater, antibiotic
resistance, azithromycin, tetracycline, oxidation ponds.
Recibido: 2024-12-16 Aceptado: 2025-01-09 Publicado: 2025-03-28
Revista de Ciencias del Mar y Acuicultura “YAKU”: Vol. 8 (Núm. 14)
3
1. Introducción
Las consecuencias ambientales y sanitarias
asociadas a la gestión de aguas residuales son de
gran relevancia, particularmente debido a la
transmisión de enfermedades mediante
bioaerosoles, los cuales consisten en partículas en
suspensión de origen microbiano, vegetal o
animal (Y. Chen et al., 2021; Kataki et al., 2022).
La exposición a estos bioaerosoles debido a
diferentes actividades antropogénicas es
reconocida cada vez más por sus diversos efectos
adversos en la salud humana, como el manejo del
agua residual doméstica o industrial (Banchon,
2021; Lou et al., 2021). La transmisión aérea de
bioaerosoles se define como la dispersión en el
aire de partículas de diámetro inferior a 5 µm,
capaces de transportar virus y bacterias a
distancias superiores a 1 m, prolongando su
tiempo de supervivencia y potencial infeccioso
debido a su estabilidad en el ambiente (Kowalski
et al., 2017; Xie et al., 2021).
La exposición humana a bioaerosoles se ha
asociado con una variedad de efectos adversos
para la salud y enfermedades, tanto agudas como
crónicas, siendo los problemas respiratorios
(como rinitis, asma, bronquitis y sinusitis) los más
comúnmente reportados, tanto a través de
mecanismos alérgicos atópicos y no atópicos,
como a través de vías no alérgicas (Douglas et al.,
2018; Y. Han et al., 2020). Entre los
microorganismos presentes en el aire de las zonas
de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales
(PTAR) y sus alrededores se encontraron tanto
saprófitos como patógenos de los géneros
Bacillus, Clostridium, Enterobacter, Escherichia,
Klebsiella, Mycobacterium, Pseudomonas,
Serratia, Staphylococcus, Salmonella, y hongos
como Alternaria, Cladosporium, Penicillium y
Aspergillus (Singh et al., 2021; Zieliński et al.,
2021). La combinación de contaminantes y
bioaerosoles en aguas residuales favorece su
dispersión en el aire, exponiendo a quienes
habitan cerca de PTARs, como las lagunas de
oxidación, a un mayor riesgo de inhalar sustancias
nocivas (Bai et al., 2022; Li et al., 2016). La
ausencia de un tratamiento adecuado en estas
lagunas exacerba el problema, generando malos
olores y liberando mayores cantidades de
contaminantes, lo que afecta tanto la salud
humana como la biodiversidad, incluyendo los
ecosistemas acuáticos.
Si bien la ingesta de antibióticos es fundamental
para combatir infecciones bacterianas en
humanos y animales, el consumo global excesivo
de estos medicamentos, que oscila entre 0,1 y 0,2
millones de toneladas anuales, está acelerando el
desarrollo de resistencia bacteriana, poniendo en
riesgo la eficacia de estos tratamientos a largo
plazo (Ahmad et al., 2021; Anjali y
Shanthakumar, 2019). La liberación de
bioaerosoles desde las plantas de tratamiento de
aguas residuales constituye un riesgo potencial
para la salud pública, ya que pueden transportar
bacterias resistentes a antibióticos y otros
patógenos a largas distancias (Zhang et al., 2018).
De tal forma, es problema para la salud pública,
la resistencia a los antibióticos (RAM), la cual
está asociada a las aguas residuales. El uso
indiscriminado de antibióticos en humanos y
animales, y su posterior liberación al ambiente a
través de las aguas residuales, ha generado el
surgimiento de bacterias resistentes a los
tratamientos convencionales (Zieliński et al.,
2022). La RAM es una de las principales causas
de morbilidad y mortalidad a nivel global, con un
estimado de 33.000 muertes anuales y un costo de
1.100 millones de dólares (CDC, 2021, 2024;
FAO, 2023). Estudios en granjas (como granjas
avícolas, porcinas y bovinas) demuestran que los
bioaerosoles, cargados con bacterias resistentes a
antibióticos (ARB), pueden dispersarse a larga
distancia a través de la capa límite planetaria,
facilitando su transporte a regiones remotas
(Gaviria-Figueroa et al., 2019).
La investigación sobre la relación entre
contaminantes emergentes y sus efectos en la
atmósfera es de gran relevancia, especialmente
considerando las proyecciones de escasez hídrica
que podrían afectar a 1,8 mil millones de personas
para el año 2030, además de generar impactos
negativos significativos en los ecosistemas
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Basurto et al. 2025.: Resistencia Antibiótica en Bioaerosoles de Lagunas de Oxidación
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acuáticos (UN Water, 2022). Más aún todavía que
a nivel mundial, un 80% de aguas residuales
ingresan al ecosistema marino sin tratamiento ni
reutilización (Goddard et al., 2020; UN Water,
2020). Entre los antibióticos de uso frecuente se
encuentran la eritromicina y la tetraciclina, cuyos
genes de resistencia se consideran como
contaminantes emergentes, los que han sido
detectados en bioaerosoles presentes en entornos
hospitalarios, incluidos las habitaciones y los
sistemas de drenaje (Y. Chen et al., 2021; Habibi
et al., 2023).
Vivas et al., (2021) nos indican que, en Ecuador,
existe una mayor presencia de bacterias en aguas
residuales de hospitales y municipios ya que estos
son un foco de propagación de microorganismos
resistentes a antibióticos (MRA), además Macias
et al. (2023), dicen que la aparición de
microorganismos resistentes a antibióticos
(MRA) en lo que son aguas residuales son de gran
preocupación para la salud pública y el medio
ambiente de Manta, ya que estos agentes se
pueden esparcir fácilmente lo cual es un riesgo
hasta incluso para los ecosistemas acuáticos.
Pese a que Ecuador es un país en vías de
desarrollo y que carece de tratamientos o
metodologías más eficientes para lo que son
agentes patógenos que se encuentran en ciertas
áreas laborales, Tubón et al. (2024) menciona que
el Instituto Nacional de Investigación en Salud
Pública (INSPI) es la entidad responsable que
supervisa la resistencia bacteriana en el Ecuador,
ya que este reporto en 2018 datos sobre la
resistencia a antibióticos de diversas bacterias en
donde se encontraron Escherichia coli, Klebsiella
pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa y
Staphylococcus aureus, esto en diferentes centros
de salud del país.
En Ecuador, hay pocos estudios que analicen la
calidad del aire en lugares con elevada actividad
microbiana, como las lagunas de oxidación de
aguas residuales y sus alrededores. La mayor
parte de la información existente proviene de
trabajos de titulación y artículos periodísticos, lo
que pone de manifiesto la falta de investigaciones
científicas rigurosas que aborden su impacto en
los ecosistemas.
El presente estudio tiene como objetivo evaluar la
asociación entre los bioaerosoles generados en la
laguna de oxidación de Calceta (Cantón Bolívar,
Manabí) y la presencia de bacterias resistentes a
altas concentraciones de los antibióticos
azitromicina y tetraciclina.
La hipótesis del presente estudio propone que las
concentraciones evaluadas de azitromicina y
tetraciclina inhibirán el crecimiento bacteriano en
distintos puntos de monitoreo, tomando como
referencia el ingreso de agua residual a la laguna
de oxidación.
2. Materiales y Métodos
2.1 Muestreo y aislamiento bacteriano
Se recolectaron muestras de bioaerosoles en
forma de material particulado dentro y fuera de la
laguna de oxidación con un caudal de ingreso de
173 L/s, ubicada en la parroquia Calceta, cantón
Bolívar, provincia de Manabí, Ecuador. Los
puntos de muestreo se clasificaron en tres
categorías de distancia: menos de 0.2 km, 0.2 km
y 0.5 km de la laguna (Figura 1), seleccionados
con base en la dirección promedio del viento, de
oeste-suroeste (OSO). Las coordenadas
específicas de la laguna de oxidación son UTM
591742 E y 9907024 N (WGS84, zona 17S). Se
tomaron tres muestras por punto en tres fechas
distintas, totalizando 108 muestras recolectadas
entre junio y julio de 2024. Los puntos 1 a 6 se
ubicaron a menos de 0.2 km, los puntos 7 y 8 a 0.2
km, y los puntos 9 a 12 a aproximadamente 0.5
km de la laguna.
Durante el monitoreo realizado entre junio y julio
de 2024, las condiciones ambientales en la zona
de estudio incluyeron una temperatura promedio
de 25.8°C, una humedad del 80.4%, una
velocidad del viento de 0.49 m/s, 0.05 mm de
lluvia, un índice UV de 0.91 y una radiación solar
de 149.5 W/m2.
Revista de Ciencias del Mar y Acuicultura “YAKU”: Vol. 8 (Núm. 14)
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El muestreo de bioaerosoles se realizó utilizando
muestreadores pasivos, consistentes en cajas Petri
plásticas con 20 mL de agar nutritivo (Merck,
USA) suplementado con o sin dosis específicas de
los antibióticos azitromicina y tetraciclina (M.
Chen et al., 2019). Estas cajas se colocaron a 1.30
cm del suelo durante 2 horas, lo que permitió
recoger partículas por sedimentación, facilitando
la determinación de bioaerosoles cultivables
(Mainelis, 2020; Osińska et al., 2021).
Posteriormente, las cajas Petri se transportaron al
laboratorio en un contenedor refrigerado. Una vez
en el laboratorio, las cajas Petri se incubaron a
37°C durante 24 horas, para el posterior conteo de
colonias bacterianas. El conteo bacteriano en
unidades formadoras de colonias (UFC) se realizó
utilizando una cámara Neubauer, sin necesidad de
dilución de las muestras. Posteriormente, se
efectuó una Tinción de Gram conforme a las
metodologías estándar (Tripathi y Sapra, 2024).
Para el aislamiento de bacterias resistentes a
antibióticos, los medios de cultivo se prepararon
utilizando agar nutritivo (28 g/L) y agua destilada,
autoclavados a 121°C durante 15 minutos (Niang
et al., 2023). Después del autoclavado, se
agregaron al medio aún líquido cantidades
específicas de antibióticos azitromicina
(Ecuagen) y tetraciclina (Ecuaquímica),
previamente trituradas en un mortero. Luego, el
medio se transfirió a cajas Petri hasta su
gelificación. Las cantidades específicas de
antibióticos se detallan en la Tabla 1.
Figura 1. Mapa de ubicación con 12 puntos de monitoreo en laguna de oxidación del cantón Calceta,
Manabí. Donde AR = Ingreso de agua residual doméstica.
2.2 Diseño Experimental
Se empleó un diseño experimental bifactorial 2x2
para evaluar la presencia de bacterias resistentes a
antibióticos en bioaerosoles (Tabla 1). Los
factores considerados fueron las concentraciones
de azitromicina (75 y 150 mg/L) y tetraciclina (75
y 150 mg/L), estableciendo cuatro tratamientos
diferentes (T1, T2, T3 y T4), con combinaciones
únicas de estos antibióticos. Adicionalmente, se
incluyeron controles experimentales, como un
control negativo en condiciones sin antibióticos,
para garantizar la validez de los resultados
obtenidos.
El análisis estadístico se inició verificando la
normalidad de los datos mediante la prueba de
Shapiro-Wilk, dado que la variable dependiente,
expresada en unidades formadoras de colonias
(UFC), no siempre presenta una distribución
normal. En casos donde se evidenció no
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Basurto et al. 2025.: Resistencia Antibiótica en Bioaerosoles de Lagunas de Oxidación
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normalidad, se emplearon métodos no
paramétricos para garantizar la robustez de los
resultados.
Se utilizó un modelo de superficie de respuesta
(RSM, por sus siglas en inglés) para analizar la
interacción entre los factores y su efecto en la
proliferación de bacterias resistentes. Este análisis
se llevó a cabo mediante el paquete RSM de R-
Project (Lenth, 2009; R Core Team, 2020), que
permitió identificar combinaciones óptimas de las
concentraciones de antibióticos para minimizar la
presencia de bacterias resistentes. Los resultados
del modelo incluyen un gráfico tridimensional, el
cual facilitó la visualización de los efectos
principales y las interacciones significativas entre
los factores evaluados.
Tabla 1. Diseño experimental con las dosis de
azitromicina y tetraciclina para aislamiento de
bacterias resistentes a antibióticos.
Tratamientos
Azitromici
na (mg/L)
Testigo
-
1
75
2
75
3
150
4
150
3. Resultados
3.1 Efecto de la dosis de antibiótico
El análisis no paramétrico (Tabla 2) realizado
para evaluar la resistencia antibiótica en
bioaerosoles mediante cuatro tratamientos con
diferentes dosis de antibióticos reveló que sí
existieron diferencias significativas en el efecto
de los 4 tratamientos en comparación con el
testigo. La prueba de Shapiro-Wilk indicó que los
datos no siguieron una distribución normal (valor
p < 2.2×10-16), justificando el uso de un enfoque
no paramétrico. Los rangos promedio muestran
que los tratamientos T2, T3 y T4 tuvieron los
valores más bajos (2.15, 2.75 y 1.97,
respectivamente), indicando una mayor
efectividad en la reducción de la resistencia
antibiótica en comparación con T1 (15.13) y el
testigo (100,15). El análisis de Chi-cuadrado (χ² =
304,31, gl = 4, p < 2,2×10-16) confirmó que las
diferencias entre los grupos son estadísticamente
significativas. En conjunto, los resultados
sugieren que los tratamientos, especialmente T2,
T3 y T4, tuvieron un impacto significativo en la
reducción de la resistencia antibiótica.
Tabla 2. Análisis Estadístico No Paramétrico para
Determinar la Distribución Normal (Prueba de
Shapiro-Wilk) y Diferencias Significativas (Prueba
Chi-Cuadrado)
Tratamientos
N
Rango
promedio
Tratamiento T1
35
15.13
Tratamiento T2
44
2.15
Tratamiento T3
44
2.75
Tratamiento T4
36
1.97
Testigo
293
100.15
Total
159
Estadístico
Valor
Shapiro-Wilk
< 2.2*10-16
Chi-cuadrado
304.31
Grados de libertad
4
Sig. asintótica
< 2.2*10-16
El diagrama de efectos principales y el modelo de
superficie de respuesta (Figura 2) muestran que
los tratamientos con dosis bajas (75 mg/L) de
azitromicina y tetraciclina resultaron en un conteo
de bacterias significativamente mayor (p<0,05)
en comparación con las dosis altas (150 mg/L). En
promedio, las dosis altas de ambos antibióticos
redujeron el conteo final hasta 2 colonias
bacterianas, evidenciando así un notable efecto de
reducción. Estos hallazgos sugieren que la
eficacia de los antibióticos es dosis-dependiente y
que las concentraciones más altas son esenciales
para controlar y minimizar la proliferación
bacteriana.
Revista de Ciencias del Mar y Acuicultura “YAKU”: Vol. 8 (Núm. 14)
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Figura 2. Diagrama de efectos principales (panel izquierdo) representa el efecto de las concentraciones de
azitromicina y tetraciclina (75 y 150 mg/L) sobre la reducción de unidades formadoras de colonias (UFC).
El modelo de superficie de respuesta (panel derecho) caracteriza la interacción dosis-efecto, evidenciando
que las concentraciones altas (150 mg/L) lograron una reducción significativa en las UFC en comparación
con las dosis bajas.
La Figura 3 presenta dos gráficos que analizan la
distribución del conteo bacteriano (UFC) bajo
diferentes tratamientos (T1, T2, T3, T4 y Testigo)
en función de la distancia de muestreo (<0.2 km,
0.2 km y 0.5 km). En el gráfico de cajas, se
observa que los tratamientos T1, T2, T3 y T4
mantienen valores de UFC consistentemente
bajos, inferiores a 10, lo que evidencia una
efectividad homogénea en la mitigación de la
carga bacteriana independientemente de la
distancia. En contraste, el tratamiento Testigo
exhibe una variabilidad significativa, con conteos
que oscilan entre 50 y 300 UFC, alcanzando picos
superiores a 400 UFC, lo que pone de manifiesto
la alta concentración bacteriana en ausencia de
antibióticos. La diferencia entre los tratamientos
y el testigo mostró ser significativa (p<0.05).
Por su parte, el gráfico de dispersión (Panel
derecho, Fig. 3) muestra que los tratamientos T1
a T4 presentan un comportamiento uniforme con
valores consistentemente inferiores a 20 UFC en
todas las distancias evaluadas, lo que refuerza la
eficacia de las medidas aplicadas. En contraste
con el tratamiento Testigo, los conteos
bacterianos presentaron mayor dispersión,
particularmente a <0.2 km, donde se registraron
valores que alcanzaron los 300 UFC, mientras que
a 0.2 km y 0.5 km los conteos fluctuaron entre 50
y 150 UFC, con picos que alcanzaron nuevamente
los 300 UFC. Este comportamiento denota que, a
mayor distancia, y con dosis de antibióticos, la
presencia de bacterias tiende a reducirse. Y, en
general, la diferencia entre los tratamientos y el
testigo, en función de la distancia, mostró ser
significativa (p<0.05). Estos resultados sugieren
que, en ausencia de tratamientos con antibióticos,
la proximidad a la fuente de contaminación ejerce
un efecto determinante sobre la creciente
concentración bacteriana, mientras que la
dispersión y un efecto de dilución en la densidad
de esporas bacterianas a mayores distancias
podría estar asociada a variables ambientales
como la topografía, la dinámica del viento o el
flujo hídrico. Los datos aquí reportados destacan
la eficacia de los tratamientos con antibióticos en
la contención bacteriana. Esto promueve la
importancia de investigar efectos físico-
químicos para minimizar la dispersión y el
impacto ambiental de los focos de contaminación.
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
60 110 160
Conteo (UFC)
Dosis (mg/L)
Azitromicina
Tetraciclina
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Figura 3. Diagrama de cajas para el conteo de bacterias según tratamientos y testigo (Panel
izquierdo), y diagrama de puntos en función de las distancias (Km) a partir de la descarga de agua
residual hasta los puntos de monitoreo (Panel derecho).
En la Figura 4, se presenta el monitoreo del conteo
promedio en UFC que se llevó a cabo en 12
puntos cercanos a la laguna de oxidación de
Calceta, considerando un testigo control (sin
antibióticos) y cuatro tratamientos con diferentes
dosis (T1, T2, T3, T4). Los valores promedios
más altos de UFC se observaron en los testigos,
particularmente en los puntos 4, 7 y 10, con
conteos cercanos a 300 UFC. Los tratamientos
con antibióticos redujeron significativamente las
UFC en la mayoría de los puntos (p<0.05). El
tratamiento T1 mostró el mayor número de
bacterias resistentes, con un total de 38 bacterias
aisladas. A esta tendencia le siguieron los
tratamientos T2 (44) y T3 (34). El tratamiento T4
presentó el menor conteo de bacterias (24),
mostrando una reducción del 37% en
comparación con T1. No obstante, no se observó
una correlación clara entre la proximidad de los
puntos de monitoreo a la laguna y el número de
bacterias (p>0.05), sino con la dosis de
antibióticos administrada (p<0.05), evidenciando
que, a mayores dosis de azitromicina y
tetraciclina, menor fue el conteo bacteriano.
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Figura 4. Diagrama de barras para el conteo promedio de bacterias en función de tratamientos con dosis
de antibióticos en 12 puntos de monitoreo. Donde (A) Tratamiento T1, (B) Tratamiento T2, (C)
Tratamiento T3, y panel (D) Tratamiento T4.
Se realizó una tinción diferencial en las bacterias
aisladas del tratamiento que mostró mayor
resistencia antibiótica, correspondiente a las
sometidas a altas dosis de antibióticos en el
tratamiento T4. Esto indica que las bacterias
aisladas resistieron las dosis más altas
suministradas, consistentes en 150 mg/L de
azitromicina y 150 mg/L de tetraciclina. El
análisis reveló la presencia de estafilococos
Gram-positivos (Figura 5).
A
B
C
Figura 5. Imágenes fotográficas (A) bacterias aisladas en punto AR donde se descarga el agua residual,
sin adición de antibióticos, (B) en el punto P1 del tratamiento T4, (C) Tinción de Gram de bacterias
aisladas del P1 del tratamiento T4.
4. Discusión
Los resultados indicaron que los valores
promedio más altos de UFC se encontraron en los
testigos, mientras que los tratamientos con
antibióticos redujeron significativamente las
UFC, evidenciando que, a mayores dosis de
azitromicina y tetraciclina, menor fue el conteo
bacteriano. Las dosis bajas (75 mg/L) resultaron
en un conteo de bacterias significativamente
mayor que las dosis altas (150 mg/L), que
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redujeron el conteo final hasta 2 colonias,
demostrando que la eficacia de los antibióticos
azitromicina y tetraciclina es dosis-dependiente.
Además, los resultados mostraron que los
bioaerosoles muestreados a mayor distancia de la
fuente de agua residual, así como aquellos
expuestos a dosis de antibióticos, presentaron una
reducción en la presencia de bacterias.
La inclusión de la tetraciclina en el presente
estudio, considerando que la familia de las
tetraciclinas (TCs) incluye tetraciclina,
oxitetraciclina (OTC) y clortetraciclina (CTC),
resulta relevante debido a su amplio uso en la
medicina humana y veterinaria. Actualmente,
existe una preocupación creciente por su
distribución en el medio ambiente, ya que los
genes microbianos están desarrollando resistencia
a estos fármacos (Chopra y Roberts, 2001; Liao et
al., 2021). Debido a su difícil digestión y
absorción, entre el 50% y el 80% de las TCs se
excretan a través de la orina o las heces,
contaminando el suelo, los sedimentos de los ríos,
el agua superficial, las aguas subterráneas y las
aguas residuales municipales (I. Han y Yoo,
2020). Estudios han reportado concentraciones de
TC, OTC y CTC en sedimentos de 1.72, 2.09 y
1.90 mg/kg, respectivamente (M. Chen et al.,
2019). El transporte de agua residual doméstica
en canales abiertos en ciudades con un
saneamiento deficiente es una fuente importante
de bioaerosoles que contienen genes de
resistencia antibiótica. Esto se corroboró en un
estudio realizado en Kanpur, India, donde
demostró que las tetraciclinas (tetA), las
fluoroquinolonas (qnrB), las betalactámicas
(blaTEM) y el integrón de clase 1 (intl1) se
encuentran en el aire próximo a estas fuentes de
agua residual (Habibi et al., 2023). Otros estudios
han identificado que las muestras de aire
analizadas contienen genes de resistencia
antibiótica como tet(A), tet(B) y tet(M), los cuales
codifican resistencia a las tetraciclinas, además de
los genes blaTEM y blaAMP-C, responsables de la
resistencia a las betalactámicas (Banchon, 2021).
En la tinción de Gram realizada en el presente
estudio, se identificaron estafilococos Gram-
positivos con resistencia a antibióticos. Es
importante destacar que los antibióticos de la
familia de las tetraciclinas son conocidos por su
amplio espectro de actividad, abarcando bacterias
Gram-positivas y Gram-negativas, espiroquetas,
bacterias intracelulares obligadas y parásitos
protozoarios (Thaker et al., 2010). La evidencia
de este estudio subraya la resistencia de las
bacterias presentes en el aire a este tipo de
antibiótico, lo cual es relevante dado que la
tetraciclina se usa clínicamente para tratar
infecciones respiratorias, urogenitales y
gastrointestinales (Chopra y Roberts, 2001). Sin
embargo, la proliferación de mecanismos de
resistencia a la tetraciclina ha limitado su
efectividad, restringiendo su uso a infecciones
con susceptibilidad confirmada (Grossman,
2016). Corroborando estos hallazgos, se ha
reportado una prevalencia de resistencia a la
tetraciclina del 44.9% en Escherichia coli y
Klebsiella spp. en ciertos países europeos, y a
nivel global, los porcentajes de resistencia fueron
de 8.7% para Staphylococcus aureus y 24.3%
para Streptococcus pneumoniae (Ahmad et al.,
2021; Grossman, 2016). Para subrayar la
importancia de este estudio en otros ecosistemas,
un estudio realizado en peces reveló que la
resistencia a la tetraciclina se manifestaba en
cepas de Lactococcus garvieae, Staphylococcus
arlettae y Enterobacter spp., con resistencia a
concentraciones superiores a 128 mg/L y una
resistencia máxima a 1024 mg/L (Kusunur et al.,
2023).
La azitromicina, un macrólido de segunda
generación y antibacteriano de amplio espectro
eficaz contra microorganismos Gram-positivos y
algunos Gram-negativos, ha ganado atención por
su uso en enfermedades crónicas (Jelić y
Antolović, 2016). Este antibiótico está indicado
para tratar infecciones respiratorias, urogenitales
y dérmicas, además de demostrar efectos
beneficiosos en trastornos inflamatorios crónicos
(Parnham et al., 2014). La presencia de
azitromicina en aguas residuales ha sido
Revista de Ciencias del Mar y Acuicultura “YAKU”: Vol. 8 (Núm. 14)
11
ampliamente documentada, lo que genera
preocupación debido a su potencial impacto
ambiental, particularmente por la transmisión de
genes de resistencia de este antibiótico en
Escherichia coli (Mirzaie et al., 2022; Tabrizi et
al., 2022; Niang et al., 2023). En el presente
estudio, se determinó que concentraciones de
azitromicina de hasta 150 mg/L no lograron
inhibir el crecimiento de bacterias presentes en
bioaerosoles. En estudios realizados con
bioaerosoles, se evaluó la eficacia de la
azitromicina frente al bacilo más dominante,
observándose resistencia incluso a bajas
concentraciones de este antibiótico. Estos análisis
se llevaron a cabo en las cercanías de una planta
de tratamiento de aguas residuales, a una distancia
de 50-150 metros de la periferia (Vishwakarma et
al., 2024). En el mismo estudio, se identificaron
diversos problemas de salud pública en la zona,
incluyendo enfermedades respiratorias,
sarpullidos e irritaciones cutáneas, alteraciones en
el olfato y el gusto, e irritación ocular, afectando
tanto a los residentes como a los trabajadores
(Vishwakarma et al., 2024).
Según lo determinado en el presente estudio, la
presencia de estafilococos Gram-positivos
resistentes a antibióticos en bioaerosoles
generados por lagunas de oxidación plantea
riesgos significativos para la salud pública en
Ecuador, afectando a comunidades cercanas con
enfermedades respiratorias, irritaciones cutáneas
y oculares. Además, estos microorganismos
pueden transferir resistencia a otros organismos
en ecosistemas acuáticos y terrestres,
comprometiendo la biodiversidad y sistemas
agrícolas. La falta de tecnologías avanzadas en el
tratamiento de aguas residuales agrava esta
problemática. Se recomienda implementar
sistemas de oxidación avanzada, monitorear
bioaerosoles, regular el uso de antibióticos,
sensibilizar a las comunidades y fomentar
investigaciones interdisciplinarias para mitigar
los impactos ambientales y sanitarios.
Los resultados aquí expuestos, justifican la
creación de normativas específicas para regular la
disposición de antibióticos y fomentar su uso
responsable en salud pública, ganadería y
acuicultura. También subrayan la importancia de
implementar programas de monitoreo continuo y
campañas de sensibilización comunitaria para
reducir la exposición a bioaerosoles
contaminados, así como de promover
investigaciones interdisciplinarias que orienten
decisiones basadas en evidencia científica.
5. Conclusiones
El presente estudio resalta la relevancia de la
resistencia bacteriana a los antibióticos
azitromicina y tetraciclina, observada en muestras
de bioaerosoles. Los resultados mostraron una
reducción significativa en el conteo de unidades
formadoras de colonias con los tratamientos
antibióticos en comparación con los testigos,
evidenciando una relación dosis-dependiente. Las
dosis altas (150 mg/L) fueron más efectivas,
reduciendo los conteos a niveles casi nulos en
algunos puntos monitoreados, mientras que las
dosis bajas (75 mg/L) fueron menos eficaces. El
análisis microbiológico identificó la presencia de
estafilococos Gram-positivos resistentes a
antibióticos, subrayando la capacidad de los
microorganismos para adaptarse a
concentraciones elevadas de estos compuestos.
Este hallazgo es particularmente relevante dado el
uso clínico de la tetraciclina y la azitromicina en
infecciones respiratorias y gastrointestinales, así
como su persistencia ambiental y capacidad para
diseminar genes de resistencia. Los resultados
enfatizan la importancia de implementar
estrategias para mitigar la contaminación por
antibióticos, como el tratamiento avanzado de
aguas residuales y el monitoreo continuo de
bacterias resistentes en diferentes matrices
ambientales. En resumen, los bioaerosoles
emitidos por las PTAR pueden dispersarse
ampliamente en el aire, afectando la calidad del
aire local y planteando riesgos para la salud
pública y diversos ecosistemas, incluyendo la
propagación de genes de resistencia a
antibióticos. Este estudio destaca la necesidad de
investigaciones adicionales en Ecuador, donde la
Revista de Ciencias del Mar y Acuicultura “YAKU”: Vol. 8 (Núm. 14) (ene – jun 2025). ISSN: 2600-5824.
Basurto et al. 2025.: Resistencia Antibiótica en Bioaerosoles de Lagunas de Oxidación
12
evaluación de bioaerosoles en lagunas de
oxidación es escasa pero crucial para gestionar
adecuadamente estos riesgos ambientales y de
salud.
6. Agradecimientos
Expresamos nuestros más sinceros
agradecimientos a nuestros padres y sobre todo a
la ESPAM-MFL por su valioso apoyo en la
gestión del presente trabajo, con un
reconocimiento especial a la Dra. C. Miryam
Elizabeth Félix López por su destacada
contribución.
7. Declaración de intereses
Los autores declaran no tener conflicto de
intereses.
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