En un país donde el agua define la vida, la salud pública y la sostenibilidad, el trabajo del investigador de la Facultad de Ciencias Naturales y Exactas de la Universidad de Panamá, Mario Luis Miranda Montenegro, se sitúa en la frontera entre la química analítica avanzada y los desafíos ambientales más urgentes de Panamá. Su investigación no solo revela la presencia de contaminantes invisibles en los sistemas hídricos, sino que abre rutas científicas para comprender cómo estos impactan los ecosistemas y, en última instancia, la salud humana.

Químico de formación, egresado de la Universidad Autónoma de Chiriquí y la Universidad de Panamá, en 2001 se hace acreedor de una beca de estudios del Sistema Aleman de intercambio académico (DAAD) y prosigue su perfeccionamiento cursando estudios de Maestría en la Universidad de Costa Rica (Costa Rica) especializándose en la determinación electroquímica de metales pesados en matrices ambientales como el musculo de pescado y aguas naturales.

Posteriormente gracias al programa de becas para estudios Doctorales del DAAD desarrolla su investigación de Doctorado en la Universidad Carl von Ossietzky Oldenburg University (Alemania), profundizando sus conocimientos en Espectrofluorometría de la materia orgánica disuelta (fDOM) y las interacciones de estas sustancias como acarreador universal de compuestos de origen antropogénico.  

Miranda ha construido una trayectoria de más de dos décadas en el análisis de aguas naturales, residuales y marino-costeras. Su vocación científica está profundamente marcada por una experiencia personal: crecer en contacto directo con ríos y ecosistemas hoy degradados. Ese contraste entre el pasado y el presente ambiental del país se convirtió en el motor de su carrera investigativa.

Líneas de investigación: del suelo al organismo humano

El trabajo de Miranda Montenegro se articula en torno a tres líneas principales que convergen en un mismo objetivo: comprender la dinámica de los contaminantes en el ambiente y su transferencia hacia los sistemas biológicos.

La primera línea estudia la interacción entre la materia orgánica disuelta y contaminantes de origen antropogénico —como pesticidas, hormonas, antibióticos y metales—. Esta materia orgánica actúa como un “vector químico”, capaz de movilizar contaminantes desde los suelos hacia cuerpos de agua, facilitando su dispersión en ríos, lagos y zonas costeras.

La segunda línea se enfoca en la degradación de materiales poliméricos, particularmente plásticos, y la formación de micro y nanopartículas. Estas partículas, ya ampliamente distribuidas en el ambiente, ingresan en las cadenas tróficas y representan un riesgo emergente para la salud. Sus investigaciones exploran los efectos biológicos asociados, como procesos inflamatorios inducidos por especies reactivas de oxígeno, con potencial relación a enfermedades crónicas.

La tercera línea aborda la cinética y los mecanismos de degradación de estos materiales, especialmente mediante procesos fotoquímicos. A través de estudios de fotodegradación bajo condiciones simuladas de radiación solar, el equipo de Miranda busca determinar la velocidad y las rutas de transformación de los contaminantes en ambientes tropicales, caracterizados por alta radiación ultravioleta.

Fotoquímica ambiental y seguridad alimentaria

Entre sus contribuciones más relevantes destaca el estudio del efecto de la radiación ultravioleta en la transformación de la materia orgánica disuelta. Este proceso, clave en la fotoquímica ambiental, facilita la liberación de contaminantes previamente retenidos en matrices naturales, incrementando su biodisponibilidad en sistemas acuáticos.

Este hallazgo tiene implicaciones directas para Panamá, donde la interacción entre actividades agrícolas, escorrentía y ecosistemas costeros puede impactar zonas críticas como los manglares, considerados “guarderías” de peces. En este contexto, su investigación se proyecta hacia una pregunta crucial: ¿qué ocurre cuando estos contaminantes ingresan en la cadena alimentaria humana?

Actualmente, lidera estudios sobre la ingesta de microplásticos en peces comerciales en Panamá, así como su posible transferencia a tejidos comestibles. Paralelamente, investiga la presencia de nanopartículas en productos de consumo cotidiano como la sal marina, ampliando el enfoque hacia la seguridad alimentaria.

Innovación científica en Panamá

Uno de los aportes más significativos del Dr. Miranda ha sido la introducción de técnicas avanzadas de análisis espectroscópico en el país. Su laboratorio cuenta con el único fluorómetro tridimensional disponible en Panamá, capaz de generar “huellas digitales” de compuestos disueltos en agua, lo que permite identificar contaminantes incluso en concentraciones trazas.

Esta capacidad analítica fortalece el monitoreo ambiental en tiempo casi real y contribuye a la generación de datos científicos para la toma de decisiones en materia de gestión hídrica y salud pública.

Ciencia aplicada a los desafíos nacionales

El enfoque del Dr. Miranda está estrechamente vinculado a problemáticas actuales: la calidad del agua, la contaminación por microplásticos, el impacto del cambio climático en sistemas hídricos y la seguridad alimentaria. En un país con alto consumo de pescado, sus investigaciones adquieren especial relevancia al evaluar riesgos potenciales asociados a contaminantes emergentes.

Más allá de la generación de conocimiento, su trabajo busca incidir en políticas públicas, proporcionando evidencia científica que permita diseñar estrategias de mitigación ambiental. En sus propias palabras, el objetivo no es solo resolver problemas, sino “generar una base de conocimiento para la toma de decisiones”.

Formación de nuevas generaciones científicas

Como profesor titular de química analítica en la Universidad de Panamá, el Dr. Miranda ha integrado la investigación como eje formativo, involucrando a estudiantes de licenciatura en el desarrollo de proyectos científicos de alto nivel. Este modelo ha permitido la publicación de trabajos académicos desde etapas tempranas de formación, fortaleciendo el desarrollo del talento científico nacional en sus estudiantes.

Una ciencia con propósito

El perfil de Mario Miranda Montenegro refleja una ciencia comprometida con su entorno. Desde el estudio de procesos moleculares complejos hasta su impacto en la vida cotidiana, su trabajo evidencia cómo la química ambiental puede convertirse en una herramienta clave para enfrentar los retos del siglo XXI en Panamá.

Su mensaje a las nuevas generaciones resume su filosofía científica: la investigación comienza con una pregunta simple, pero poderosa—entender el porqué de los fenómenos es el primer paso para transformar la realidad.

Compartimos con ustedes algunas de sus investigaciones:

• Impacto de la radiación UV en la transformación de la materia orgánica disuelta a nivel molecular mediante FT-ICR-MS y PARAFAC.
• Los microplásticos en el entorno acuático: Un vistazo a la cinética, mecanismo de degradación, impacto ambiental y en la salud humana.
• Fotoproductos desmetilados de azul de toluidina O como fotosensibilizadores de tipo II
• La problemática de los micro y nanoplásticos en las costas americanas del Océano Pacífico

Por: Irina Chan Castillo.