Antimonio en tu agua embotellada: Una revisión veinte años después
El mes de marzo de hace veinte años fue el mes más productivo (y el primero completo) de este Blog. Y eso que yo seguía en activo en mi Facultad. Pero en mi descargo tengo que decir que, durante los años anteriores, había acumulado mucho material con el que ilustraba a mis alumnos de 1º de Química sobre los problemas que la Quimiofobia estaba acarreando y los fui utilizando con rapidez en sucesivas entradas. La del 23 de marzo de ese año estuvo dedicada a una noticia que tuvo bastante repercusión en los medios y que tenía que ver con la contaminación por antimonio (Sb) del agua distribuida en botellas de poli (etilen tereftalato) (PET), el plástico hoy mayoritario a la hora de envasar agua mineral y bebidas carbonatadas. Ahora, celebrando el vigésimo aniversario del Blog, y dado que tengo muchos nuevos seguidores que no tenía en aquellas fechas (algunos serían tiernos infantes o estarían en secundaria), he decidido revisar, a la luz de literatura reciente, lo que entonces escribí. Y lo cierto es que hay poco verdaderamente importante que revisar.
Mi entrada de 2006 se hacía eco de la polvareda mediática levantada por un artículo, entonces recién publicado, por parte del grupo de William Shotyk de la Universidad de Heidelberg, en el que tras investigar diversas aguas embotelladas en PET, mostraban analíticamente que tenían un mayor contenido en antimonio (alrededor de 300 partes por trillón, ppt, o 0.3 µg/L) que las embotelladas en polipropileno (8 ppt) y lejos del contenido de las aguas en manantiales naturales (que ellos analizaban en Canadá y que cifraban en 2 ppt, casi en el límite de detección de las técnicas analíticas que empleaban). Los autores también constataban que el contenido en antimonio de las botellas de PET crecía con el tiempo de almacenamiento de las mismas.
Monserrat Filella, una conocida investigadora sobre el antimonio y sus implicaciones en el medio ambiente, publicó en 2020 una revisión sobre ese elemento y las botellas de PET. En esa revisión, el artículo de Shotyk, mencionado en el párrafo anterior, fue considerado, históricamente, como el punto de arranque de la investigación sobre el contenido de antimonio en botellas de PET, a pesar de que ya había literatura previa al respecto. Filella ordena, evalúa y critica la literatura existente desde entonces que, básicamente, ha ido confirmando experimentalmente ciertas ideas intuitivas que mi entrada avanzaba cualitativamente. Dado que el antimonio se emplea como catalizador en la producción del PET y que puede migrar desde el plástico al agua que la botella contiene, parecía lógico aventurar que el antimonio tenía que aparecer en el agua envasada en PET y que, además, esa migración fuera creciendo con el tiempo durante el que el plástico y el agua estuvieran en contacto. Por otro lado, como proceso difusivo que la migración es, era también esperable que estuviera afectado por la temperatura, de forma que cuanto más alta fuera esta (por ejemplo, si la botella se deja en un coche al sol durante varios días) la cantidad de antimonio en el agua tendría que ser mayor. Sobre estos extremos hay actualmente pocas dudas y, como digo, se ha demostrado experimentalmente en múltiples trabajos que la revisión cita (véase, en lo tocante al efecto de la temperatura, su figura 3).
La revisión constata, tras considerar la literatura existente en 2020, otra idea que los autores de Heidelberg ya avanzaban en su artículo de 2006. Que las concentraciones de antimonio en las múltiples botellas investigadas a lo largo de todos estos años están muy por debajo de las establecidas en las regulatorias americanas y europeas. Además, y muy importante, el antimonio ingerido en las bajas concentraciones presentes en el agua potable, no muestra un comportamiento bioacumulativo comparable al de metales como el plomo o el mercurio orgánico. Diversas evaluaciones internacionales (por ejemplo, la de la americana Agencia para el Registro de Sustancias Tóxicas y Enfermedades, ATSRD en 2019) coinciden en que la absorción gastrointestinal es limitada y que la mayor parte del antimonio absorbido se elimina por vía urinaria en un plazo de horas a pocos días. En otras palabras, la presencia de trazas detectables no implica necesariamente una acumulación progresiva en el organismo.
Regulatorias que, como la autora de la revisión indica, tienen ciertas “peculiaridades”. Y ello es así porque podríamos simplificar diciendo que hay dos culturas regulatorias diferentes. Una de ellas, con origen en la salud pública del agua del siglo XX, considera que el agua potable es un servicio público continuo, que la población consume diariamente y sobre la que hay que establecer límites que protejan a la población e, incluso, a los grupos más vulnerables. El resultado es que se establecen límites muy conservadores, procurando que las concentraciones de antimonio que contiene el agua de grifo no vayan más allá de 5–6 µg/L en la UE y EEUU. Y, si se sobrepasan, hay que tomar medidas. Es un modelo basado en la evaluación toxicológica de la ingesta diaria admisible (IDA) con sus factores de seguridad, como vimos recientemente en el caso de la sucralosa.
El otro punto de vista se refiere al agua mineral natural, la que normalmente se embotella en vidrio, en PET o en otros plásticos. Las normativas reconocen a esas aguas minerales como productos con identidad propia. El agua mineral es un alimento con composición natural fija que no debe modificarse artificialmente (salvo casos extremos) ya que la composición química forma parte de su identidad. Aquí el enfoque es distinto: no se “optimiza” la composición, se acepta que un agua puede tener niveles más altos de ciertos elementos si son naturales y la regulación combina criterios toxicológicos con tradición alimentaria. De ahí que los valores regulatorios sobre el antimonio sean mucho más altos (hasta 40 µg/L en la UE y, en USA, ni siquiera se establece un valor).
Antimonio (y arsénico, como aquí mencionábamos) hay de forma natural en muchas aguas de manantial, como consecuencia de su existencia en zonas geológicas por las que el agua discurre antes de aflorar al exterior. Este hecho hace, que a la hora de evaluar cuánto antimonio hay en una botella de PET, haya que diferenciar entre el que contiene el agua en origen y el que se genera como consecuencia de la migración desde el plástico. Un hecho que, según Filella, es uno de los fallos metodológicos de muchos estudios sobre el tema y que ha complicado el sacar conclusiones fiables. Como lo es el hecho de considerar cuánto tiempo lleva el agua envasada en la botella PET cuando los investigadores comienzan a analizar su contenido en antimonio. O en qué condiciones de temperatura se ha tenido el agua almacenada desde su envasado hasta que entra en el laboratorio de análisis. La revisión de Filella dedica mucho tiempo a esos fallos metodológicos.
Una idea bastante citada es que cuando envasamos en PET bebidas ácidas, como los zumos o las bebidas de cola con ácido fosfórico, la acidez hace que se libere más antimonio que cuando tenemos simplemente agua. Como Filella resume en su artículo, en el rango de pH propio del agua mineral (≈6–8), el efecto del pH sobre la migración de antimonio desde el PET es bajo o prácticamente inexistente, pero la situación es distinta cuando dejamos de hablar de agua y pasamos a bebidas ácidas complejas (con pH inferior a 4-5). Estudios experimentales recientes han observado incrementos de migración de antimonio en productos ácidos, donde el efecto parece relacionarse no solo con el pH sino con la presencia de ácidos orgánicos y condiciones térmicas que modifican la superficie interna de la botella y, por tanto, la cinética superficial de migración. Lo que parece fuera de duda es que, incluso en estos escenarios, la temperatura sigue siendo el factor dominante, con un comportamiento exponencial (tipo Arrhenius), como hemos avanzado anteriormente. Y que los niveles de antimonio siguen siendo seguros.
La reutilización de botellas de PET se cita con frecuencia como causa de una mayor liberación de antimonio. En la revisión de Filella hace únicamente mención a un artículo publicado en 2012 que mostraba que, en condiciones domésticas normales, los incrementos de antimonio son modestos y, en general, permanecen muy por debajo de los límites regulatorios europeos. Aunque se suele hablar de deterioros del material plástico que potencia la liberación, lo cierto es que, una vez más, la temperatura elevada tiene un efecto mucho más marcado sobre la migración. Dicho de forma simple, reutilizar una botella en casa es mucho menos problemático que dejarla semanas en el maletero de un coche al sol. Si existe un problema práctico asociado a la reutilización, probablemente no sea químico sino microbiológico. Las botellas, diseñadas en principio para un solo uso, son difíciles de limpiar adecuadamente, pueden desarrollar biofilmes en su interior y, en condiciones de humedad y temperatura ambiente, favorecer el crecimiento bacteriano. La preocupación pública suele dirigirse a las trazas de antimonio detectadas pero la evidencia sugiere que, en el uso cotidiano, la higiene merece al menos tanta atención como la migración química.
Y para acabar esta primera entrada de la temporada vigésimo primera del Blog, el Adagio del Concierto número 1 para violín de Haydn. Adaptado para el cello por Mischa Maisky que es quien lo toca en el vídeo.
Mi entrada de 2006 se hacía eco de la polvareda mediática levantada por un artículo, entonces recién publicado, por parte del grupo de William Shotyk de la Universidad de Heidelberg, en el que tras investigar diversas aguas embotelladas en PET, mostraban analíticamente que tenían un mayor contenido en antimonio (alrededor de 300 partes por trillón, ppt, o 0.3 µg/L) que las embotelladas en polipropileno (8 ppt) y lejos del contenido de las aguas en manantiales naturales (que ellos analizaban en Canadá y que cifraban en 2 ppt, casi en el límite de detección de las técnicas analíticas que empleaban). Los autores también constataban que el contenido en antimonio de las botellas de PET crecía con el tiempo de almacenamiento de las mismas.
Monserrat Filella, una conocida investigadora sobre el antimonio y sus implicaciones en el medio ambiente, publicó en 2020 una revisión sobre ese elemento y las botellas de PET. En esa revisión, el artículo de Shotyk, mencionado en el párrafo anterior, fue considerado, históricamente, como el punto de arranque de la investigación sobre el contenido de antimonio en botellas de PET, a pesar de que ya había literatura previa al respecto. Filella ordena, evalúa y critica la literatura existente desde entonces que, básicamente, ha ido confirmando experimentalmente ciertas ideas intuitivas que mi entrada avanzaba cualitativamente. Dado que el antimonio se emplea como catalizador en la producción del PET y que puede migrar desde el plástico al agua que la botella contiene, parecía lógico aventurar que el antimonio tenía que aparecer en el agua envasada en PET y que, además, esa migración fuera creciendo con el tiempo durante el que el plástico y el agua estuvieran en contacto. Por otro lado, como proceso difusivo que la migración es, era también esperable que estuviera afectado por la temperatura, de forma que cuanto más alta fuera esta (por ejemplo, si la botella se deja en un coche al sol durante varios días) la cantidad de antimonio en el agua tendría que ser mayor. Sobre estos extremos hay actualmente pocas dudas y, como digo, se ha demostrado experimentalmente en múltiples trabajos que la revisión cita (véase, en lo tocante al efecto de la temperatura, su figura 3).
La revisión constata, tras considerar la literatura existente en 2020, otra idea que los autores de Heidelberg ya avanzaban en su artículo de 2006. Que las concentraciones de antimonio en las múltiples botellas investigadas a lo largo de todos estos años están muy por debajo de las establecidas en las regulatorias americanas y europeas. Además, y muy importante, el antimonio ingerido en las bajas concentraciones presentes en el agua potable, no muestra un comportamiento bioacumulativo comparable al de metales como el plomo o el mercurio orgánico. Diversas evaluaciones internacionales (por ejemplo, la de la americana Agencia para el Registro de Sustancias Tóxicas y Enfermedades, ATSRD en 2019) coinciden en que la absorción gastrointestinal es limitada y que la mayor parte del antimonio absorbido se elimina por vía urinaria en un plazo de horas a pocos días. En otras palabras, la presencia de trazas detectables no implica necesariamente una acumulación progresiva en el organismo.
Regulatorias que, como la autora de la revisión indica, tienen ciertas “peculiaridades”. Y ello es así porque podríamos simplificar diciendo que hay dos culturas regulatorias diferentes. Una de ellas, con origen en la salud pública del agua del siglo XX, considera que el agua potable es un servicio público continuo, que la población consume diariamente y sobre la que hay que establecer límites que protejan a la población e, incluso, a los grupos más vulnerables. El resultado es que se establecen límites muy conservadores, procurando que las concentraciones de antimonio que contiene el agua de grifo no vayan más allá de 5–6 µg/L en la UE y EEUU. Y, si se sobrepasan, hay que tomar medidas. Es un modelo basado en la evaluación toxicológica de la ingesta diaria admisible (IDA) con sus factores de seguridad, como vimos recientemente en el caso de la sucralosa.
El otro punto de vista se refiere al agua mineral natural, la que normalmente se embotella en vidrio, en PET o en otros plásticos. Las normativas reconocen a esas aguas minerales como productos con identidad propia. El agua mineral es un alimento con composición natural fija que no debe modificarse artificialmente (salvo casos extremos) ya que la composición química forma parte de su identidad. Aquí el enfoque es distinto: no se “optimiza” la composición, se acepta que un agua puede tener niveles más altos de ciertos elementos si son naturales y la regulación combina criterios toxicológicos con tradición alimentaria. De ahí que los valores regulatorios sobre el antimonio sean mucho más altos (hasta 40 µg/L en la UE y, en USA, ni siquiera se establece un valor).
Antimonio (y arsénico, como aquí mencionábamos) hay de forma natural en muchas aguas de manantial, como consecuencia de su existencia en zonas geológicas por las que el agua discurre antes de aflorar al exterior. Este hecho hace, que a la hora de evaluar cuánto antimonio hay en una botella de PET, haya que diferenciar entre el que contiene el agua en origen y el que se genera como consecuencia de la migración desde el plástico. Un hecho que, según Filella, es uno de los fallos metodológicos de muchos estudios sobre el tema y que ha complicado el sacar conclusiones fiables. Como lo es el hecho de considerar cuánto tiempo lleva el agua envasada en la botella PET cuando los investigadores comienzan a analizar su contenido en antimonio. O en qué condiciones de temperatura se ha tenido el agua almacenada desde su envasado hasta que entra en el laboratorio de análisis. La revisión de Filella dedica mucho tiempo a esos fallos metodológicos.
Una idea bastante citada es que cuando envasamos en PET bebidas ácidas, como los zumos o las bebidas de cola con ácido fosfórico, la acidez hace que se libere más antimonio que cuando tenemos simplemente agua. Como Filella resume en su artículo, en el rango de pH propio del agua mineral (≈6–8), el efecto del pH sobre la migración de antimonio desde el PET es bajo o prácticamente inexistente, pero la situación es distinta cuando dejamos de hablar de agua y pasamos a bebidas ácidas complejas (con pH inferior a 4-5). Estudios experimentales recientes han observado incrementos de migración de antimonio en productos ácidos, donde el efecto parece relacionarse no solo con el pH sino con la presencia de ácidos orgánicos y condiciones térmicas que modifican la superficie interna de la botella y, por tanto, la cinética superficial de migración. Lo que parece fuera de duda es que, incluso en estos escenarios, la temperatura sigue siendo el factor dominante, con un comportamiento exponencial (tipo Arrhenius), como hemos avanzado anteriormente. Y que los niveles de antimonio siguen siendo seguros.
La reutilización de botellas de PET se cita con frecuencia como causa de una mayor liberación de antimonio. En la revisión de Filella hace únicamente mención a un artículo publicado en 2012 que mostraba que, en condiciones domésticas normales, los incrementos de antimonio son modestos y, en general, permanecen muy por debajo de los límites regulatorios europeos. Aunque se suele hablar de deterioros del material plástico que potencia la liberación, lo cierto es que, una vez más, la temperatura elevada tiene un efecto mucho más marcado sobre la migración. Dicho de forma simple, reutilizar una botella en casa es mucho menos problemático que dejarla semanas en el maletero de un coche al sol. Si existe un problema práctico asociado a la reutilización, probablemente no sea químico sino microbiológico. Las botellas, diseñadas en principio para un solo uso, son difíciles de limpiar adecuadamente, pueden desarrollar biofilmes en su interior y, en condiciones de humedad y temperatura ambiente, favorecer el crecimiento bacteriano. La preocupación pública suele dirigirse a las trazas de antimonio detectadas pero la evidencia sugiere que, en el uso cotidiano, la higiene merece al menos tanta atención como la migración química.
Y para acabar esta primera entrada de la temporada vigésimo primera del Blog, el Adagio del Concierto número 1 para violín de Haydn. Adaptado para el cello por Mischa Maisky que es quien lo toca en el vídeo.
