Aprovechar los consorcios microbianos de ingeniería para la biorremediación xenobótica: la integración de la...

Área de la Ciencia:

• Microbiología ambiental
• Biotecnología
• Ingeniería de aguas residuales

Sus antecedentes:

• El aumento de los volúmenes mundiales de aguas residuales requiere sistemas de tratamiento avanzados más allá de los métodos tradicionales.
• Los tratamientos biológicos convencionales luchan con contaminantes persistentes como los productos farmacéuticos, los disruptores endocrinos (EDC) y los microplásticos (MP).
• Los consorcios microbianos de ingeniería presentan una solución sostenible debido a su versatilidad metabólica y capacidades sintróficas.

Objetivo del estudio:

• Revisar estrategias innovadoras para mejorar la biorremediación microbiana en los sistemas de tratamiento de aguas residuales.
• Explorar la integración de la multiomía y la inteligencia artificial (IA) para el tratamiento avanzado de aguas residuales.
• Identificar los desafíos y proponer un camino para la próxima generación de WWTS.

Principales métodos:

• Revisión de las estrategias emergentes: cogestión, ingeniería de biopelículas, bioaugmentación y transferencia directa de electrones entre especies (DIET).
• Análisis de las plataformas multi-ómicas (metagenómica, transcriptómica, metabolómica) para el perfil de la comunidad.
• Examen de la IA y el aprendizaje automático (ML) para el diagnóstico y el control de bioprocesos.

Principales resultados:

• Los consorcios microbianos diseñados mejoran la degradación de contaminantes complejos.
• Los multiómicos proporcionan información de alta resolución sobre las comunidades y vías microbianas.
• La integración de IA/ML permite la optimización en tiempo real y el modelado predictivo de los genes de resistencia a los antibióticos (ARG).

Conclusiones:

• La próxima generación de WWTS requiere consorcios microbianos sintéticos y biosensores impulsados por IA.
• Abordar desafíos como la inestabilidad microbiana y la diseminación de ARG es crucial.
• Un enfoque de "Una sola salud y economía circular" es esencial para la gestión sostenible de las aguas residuales.