Desarrollo de un agente microbiano compuesto psicrótrofo para la eliminación de nitrógeno y sus vías de metabolismo...

Área de la Ciencia:

• Microbiología Ambiental; Tratamiento de Aguas Residuales; Biotecnología

Sus antecedentes:

• Las bajas temperaturas inhiben la eficiencia de la eliminación biológica de nitrógeno (EBN) en el tratamiento de aguas residuales.
• Comprensión limitada de las interacciones sinérgicas en consorcios microbianos psicrótrofos eliminadores de nitrógeno.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar un agente microbiano compuesto (NDC-6) para mejorar la EBN en condiciones de baja temperatura.
• Elucidar los mecanismos sinérgicos que subyacen al rendimiento de eliminación de nitrógeno (EN) de NDC-6.

Principales métodos:

• Cocultivo de un consorcio nitrificante psicrótrofo (NC1) y un consorcio desnitrificante aeróbico (DC1) para formar NDC-6.
• Evaluación sistemática del rendimiento de EN de NDC-6 a 10 °C utilizando diversos compuestos de nitrógeno y demanda química de oxígeno (DQO).
• Optimización de las condiciones de cultivo (fuente de carbono, relación C/N, temperatura, pH, velocidad de agitación) mediante metodología de superficie de respuesta y análisis de la expresión de genes funcionales.

Principales resultados:

• NDC-6 logró altas eficiencias de eliminación: 89,3% para NH4+-N, 88,1% para NO3--N, 85,5% para nitrógeno total (NT) y 95,3% para DQO a 10°C.
• Se identificó el succinato de sodio como la fuente de carbono óptima, mejorando tanto el crecimiento de la biomasa como la eficacia de la eliminación de nitrógeno (EN).
• Las condiciones optimizadas (relación C/N 6, 10,2 °C, pH 7,2, 156 rpm) produjeron una eficiencia de eliminación de NT del 89,8%.

Conclusiones:

• NDC-6 demuestra un rendimiento superior de EBN a bajas temperaturas en comparación con cepas individuales o consorcios de una sola función.
• La EN mejorada se atribuye a vías sinérgicas de asimilación y disimilación bacteriana facilitadas por la complementación funcional entre NC1 y DC1.
• Este estudio ofrece una estrategia microbiana prometedora para el tratamiento biológico eficiente de aguas residuales que contienen nitrógeno en ambientes fríos.