10 de julio de 2025
Aguas residuales
Detección de quórum: la comidilla del mundo bacteriano
A finales del siglo XIX y principios del XX, plantas de tratamiento de aguas residuales se hizo prominente en todo el mundo.
Con el tiempo, se han desarrollado diversas tecnologías y soluciones de tratamiento para tratar eficazmente las aguas residuales.
El objetivo principal siempre ha sido proteger el medio ambiente y prevenir riesgos para la salud humana.
Se han realizado diversos estudios de investigación en las últimas décadas.
Uno de los fascinantes descubrimientos que se realizaron fue el de Quorum Sensing, que se ha convertido en tema de conversación en el mundo bacteriano.
Como ya sabrás, en el tratamiento de aguas residuales hay tres etapas: tratamiento físico, biológico y químico.
De todos ellos, el tratamiento biológico de aguas residuales es el proceso más crucial para eliminar toxinas, contaminantes y otras sustancias nocivas no deseadas de las aguas residuales.
Quizás también esté familiarizado con el papel que desempeñan los microbios en el tratamiento de aguas residuales, descomponiendo completamente la materia orgánica.
Existen dos tipos de métodos de tratamiento de aguas residuales: aeróbico y anaeróbico, donde los microbios actúan sobre los desechos en presencia y ausencia de oxígeno, respectivamente.
¿Pero sabías que estos pequeños y poderosos microbios pueden comunicarse entre sí?
Sí, deben registrarse.
¿Qué es el Quorum Sensing?
Técnicamente, Quorum Sensing es un modo de comunicación para la comunidad microbiana que ayuda a regular el comportamiento ecológico y fisiológico para lograr una función fisiológica particular., algo que una sola bacteria no será capaz de realizar.
En pocas palabras, el Quorum Sensing es el lenguaje químico que ayuda a la comunidad bacteriana a conversar entre sí y facilita el comportamiento grupal.
Esto significa que los microbios utilizan señales químicas o expresión genética para monitorear y coordinar la acción del grupo.
En el proceso de tratamiento de aguas residuales, los microbios presentes en gran número votan, y si todos los votos son unánimes, se produce una acción específica.
Los expertos creen que este fenómeno juega un papel importante en la formación de biopelículas y lodos granulares.
Además, puede ser esencial mejorar la actividad de las bacterias en el proceso biológico de tratamiento de aguas residuales.
Descubrimiento del Quorum Sensing
En la década de 1970, Nelson y Miller propusieron por primera vez el Quorum Sensing, quienes descubrieron las interacciones entre células bacterianas mientras estudiaban dos bacterias, Streptococcus pneumoniae y Vibrio fischeri.
Más tarde, se estableció el Quorum Sensing en dos bacterias marinas, Vibrio fischeri y Vibrio harveyi.
Se descubrió que una molécula de señalización química conocida como autoinductor Fue liberado para comunicarse entre las bacterias.
Utilizando diferentes tipos de moléculas de señalización, las bacterias regulan la expresión genética para diversas actividades, incluida la patogénesis, la bioluminiscencia, la movilidad y la formación de biopelículas, en el tratamiento de aguas residuales.
Los sistemas Quorum Sensing – QS se pueden dividir en las siguientes categorías:
- Sistemas gramnegativos mediados por lactonas de acil-homoserina (AHL)
- Bacterias gramnegativas y positivas mediadas por diéster furborato – AI-2
- Las bacterias grampositivas están mediadas por el péptido autoinductor – AIP
- Otras moléculas de señal incluyen el factor de señal difusible (DSF), el autoinductor 3 (AI-3) y el diguanilato monofosfato cíclico-di-GMP, un segundo mensajero.
En el tratamiento de aguas residuales, las AHL son el principal tipo de moléculas de señalización que se encuentran.
Importancia del quórum sensing en el tratamiento de aguas residuales
En aguas residuales, La biopelícula juega un papel crucial en el crecimiento y la supervivencia de los microbios.
Ayudan a las bacterias a tolerar la presión ambiental en las plantas de tratamiento y preparan un entorno donde las bacterias pueden prosperar.
Varios estudios han demostrado una correlación significativa entre las biopelículas y las moléculas de señal de detección de quórum, específicamente las AHL.
En las etapas iniciales de la investigación, se produjeron cepas bacterianas mutadas eliminando la señal QS.
Se demostró que las bacterias rompieron la biopelícula.
Posteriormente se añadió una molécula señalizadora AHL, estabilizando la biopelícula.
Estudios posteriores han demostrado que la cantidad óptima de AHL puede mejorar la comunicación entre la población bacteriana y mejorar el proceso de eliminación de contaminantes.
Algunas de las bacterias QS identificadas en las plantas de tratamiento de aguas residuales incluyen bacterias anaeróbicas oxidantes de amonio, bacterias oxidantes de amoníaco y bacterias oxidantes de nitrito (NOB).
Hoy en día, debido a la explosión demográfica, la rápida urbanización y la industrialización masiva, las plantas de tratamiento de aguas residuales están sometidas a una presión excesiva.
La gran cantidad de residuos generados en los hogares, las industrias y las actividades agrícolas ha sobrecargado significativamente las plantas de tratamiento.
Por lo tanto, existe una necesidad urgente de soluciones innovadoras basadas en los últimos estudios y descubrimientos científicos, como Quorum Sensing.
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Una de las características más destacadas de Cleanmaxx es que puede detectar, adaptar y tratar las aguas residuales de forma eficaz; por lo tanto, se utiliza en una amplia gama de industrias.
Más recursos sobre el tratamiento de aguas residuales:
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