Publicado 29/06/2018

Sinergia alga-bacteria en el tratamiento de efluentes de bodegas

Por: Brendan T. Higgins, Ingrid Gennity, Patrick S. Fitzgerald, Shannon J. Ceballos, Oliver Fiehn and Jean S. VanderGheynst. En: www.nature.com/npjcleanwater. Mayo 2018

Existe un potencial significativo en el empleo de algas para el tratamiento terciario de las aguas residuales, sin embargo, es poco lo conocido acerca de la contribución de la sinergia alga-bacteria con respecto al desempeño en el tratamiento. Este estudio demuestra la sinergia potencial en el tratamiento de tres muestras de efluentes residuales de bodegas. Dos cepas de algas verdes, Auxenochlorella protothecoides y Chlorella sorokiniana fueron probadas y cada una removió > 90% de nitrógeno, > 50% de fosfato y 100% de ácido acético en las aguas residuales. Ambas cepas de algas crecieron significativamente más rápido en aguas residuales en comparación con el crecimiento en medios mínimos. El carbono orgánico en las aguas residuales aparentemente jugó un papel limitado en la mejora del crecimiento de las algas. Cuando se cultivaron en aguas residuales filtradas estériles, A. protothecoides aumentó las cargas de DQO soluble en dos de las tres aguas residuales y C. sorokiniana secretó una película insoluble. Cultivando algas con la comunidad nativa microbiana de aguas residuales se anuló la secreción del fotosintato de algas, lo que permite la reducción simultánea de la DQO y las concentraciones de nutrientes. Ambas especies de algas estimularon el crecimiento bacteriano de una manera específica de la cepa, lo que sugiere respuestas únicas al fotosintato de algas. Los cofactores de la auxotrofia para tiamina, cobalamina y biotina están muy extendidos entre las algas y estos cofactores se obtienen típicamente de bacterias. La secuenciación de la comunidad microbiana de aguas residuales reveló bacterias capaces de sintetizar los tres cofactores, mientras que la cromatografía líquida con espectrometría de masas (LCMS) y bioensayos revelaron la presencia de metabolitos de tiamina en las aguas residuales. Estos cofactores probablemente incrementen las tasas de crecimiento de algas, particularmente para A. protothecoides, que no pueden sintetizar la tiamina por segunda vez pero pueden rescatarla de los productos de degradación. Colectivamente, estos resultados demuestran que las bacterias y las algas proporcionan beneficios de crecimiento sinérgicos, lo que puede contribuir a niveles más altos en los tratamientos de aguas residuales que cualquier tipo de organismo solo.

 

There is significant potential for employing algae in tertiary wastewater treatment, however, little is known about the contribution of algae-bacteria synergy toward treatment performance. This study demonstrates potential synergy in the treatment of three winery wastewater samples. Two strains of green algae, Auxenochlorella protothecoides and Chlorella sorokiniana were tested and each removed > 90% of nitrogen, > 50% of phosphate, and 100% of acetic acid in the wastewater. Both algae strains grew significantly faster on wastewaters compared to growth on minimal media. Organic carbon in the wastewater apparently played a limited role in algal growth enhancement. When cultured on sterile-filtered wastewater, A. protothecoides increased soluble COD loadings in two of the three wastewaters and C. sorokiniana secreted an insoluble film. Culturing algae with the native wastewater microbial community negated the secretion of algal photosynthate, allowing for simultaneous reductions in COD and nutrient concentrations. Both algae species stimulated bacterial growth in a strain-specific way, suggesting unique responses to algal photosynthate. Cofactor auxotrophy for thiamine, cobalamin, and biotin is widespread among algae and these cofactors are typically obtained from bacteria. Sequencing the wastewater microbial community revealed bacteria capable of synthesizing all three cofactors while liquid chromatography with mass spectrometry (LCMS) and bio-assays revealed the presence of thiamine metabolites in the wastewaters. These cofactors likely increased algal growth rates, particularly for A. protothecoides, which cannot synthesize thiamine de-novo but can salvage it from degradation products. Collectively, these results demonstrate that bacteria and algae provided synergistic growth benefits, potentially contributing to higher levels of wastewater treatment than either organism type alone.

 

Informe en inglés

Para ver el informe completo haga click aquí:
Puntaje de la nota según los lectores

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.