Caracterización de la cepa AY4 de Pseudomonas stutzeri con eliminación de nitrógeno y aplicación en el tratamiento de...

Área de la Ciencia:

• Microbiología ambiental
• Biotecnología
• Tratamiento de aguas residuales

Sus antecedentes:

• Las aguas residuales de las explotaciones ganaderas plantean desafíos ambientales debido a su alto contenido de amonio y nitrato de nitrógeno.
• Los métodos eficientes de tratamiento biológico son cruciales para mitigar la contaminación por nitrógeno procedente de fuentes agrícolas.

Objetivo del estudio:

• Aislar e identificar una nueva cepa bacteriana capaz de eliminar simultáneamente el amonio y el nitrato de las aguas residuales de las explotaciones ganaderas.
• Evaluar la eficiencia de eliminación de nitrógeno de la cepa identificada en condiciones de laboratorio y de explotación reales.
• Investigar los mecanismos genéticos subyacentes del metabolismo del nitrógeno durante el tratamiento de aguas residuales.

Principales métodos:

• Aislamiento e identificación de una cepa bacteriana de las aguas residuales de las explotaciones agrícolas.
• Análisis del balance de nitrógeno y cuantificación de la eliminación de nitrógeno.
• PCR cuantitativa en tiempo real para analizar la expresión génica relacionada con el metabolismo del nitrógeno.
• Evaluación de la adaptabilidad de la cepa a diferentes relaciones carbono/nitrógeno y temperaturas.

Principales resultados:

• Se aisló la cepa de Pseudomonas stutzeri AY4 y se demostró una eliminación eficiente de nitrógeno de amonio y nitrato.
• En condiciones de laboratorio, la cepa AY4 convirtió el 52,9% de NH4+-N y el 63,2% de NO3-N en nitrógeno gaseoso.
• La cepa AY4 eliminó más del 91% del nitrógeno total, NH4+-N y NO3-N de las aguas residuales agrícolas reales.
• Los genes implicados en el metabolismo del nitrógeno (glnA, glnE, amtB, napA, narI, nirB, nirD) fueron significativamente regulados al alza.

Conclusiones:

• La cepa de Pseudomonas stutzeri AY4 es una bacteria heterotrófica desnitrificante aeróbica prometedora para la eliminación simultánea de amonio y nitrato.
• La regulación al alza observada de los genes del metabolismo del nitrógeno apoya la eficacia de la cepa en el tratamiento de aguas residuales.
• La adaptabilidad de la cepa AY4 a bajas relaciones C:N y amplios rangos de temperatura la hace adecuada para diversas aplicaciones ambientales.