Biotecnólogos integran equipo que busca crear un proceso para limpiar aguas residuales

Ciencia UM 13 Septiembre 2023 Visto: 4096

El trabajo, en el que participan la docente Dra. Jennyfer Serrano y el alumni U. Mayor Jaime Cisternas, consiste en generar un metabolismo que permita remover amonio de las aguas residuales y así lograr que sean menos contaminantes. La investigación ya fue publicada en la revista Chemosphere y presentada en un congreso de la especialidad en España. Para leer el artículo, ingresa aquí.

El uso de distintas especies de nitrógeno como fertilizante para la producción de los alimentos ha generado varias repercusiones ambientales debido a su mal manejo y baja regulación. Los problemas causados específicamente por el descarte de amonio en los cuerpos de agua son preocupantes debido a los diversos impactos que provoca, como la eutrofización. Se ha observado que en ambientes acuáticos, la excesiva carga de amonio genera la pérdida de biodiversidad por aumento de las microalgas. Hoy en día, las aguas residuales están cargadas de amonio (NH4+) que no se puede eliminar completa y eficientemente en las plantas de tratamiento.

Debido a esta situación, dos integrantes de la Escuela de Biotecnología de la Universidad Mayor, la docente Dra. Jennyfer Serrano y el alumno titulado de Biotecnología, Jaime Cisternas, junto a Carolina Rodríguez y el Dr. Eduardo Leiva de la Pontificia Universidad Católica, están estudiando nuevas estrategias que permitan remover el amonio de aguas residuales y así lograr una reducción del impacto ambiental.

Este trabajo comenzó en 2019 y este año 2023 logró una publicación en la revista Chemosphere, donde se dieron a conocer nuevos detalles de esta estrategia para eliminar el amonio, una especie de nitrógeno altamente contaminante.

“La forma en que estamos desarrollando el proceso es a través de la oxidación anaeróbica de amonio a formas menos dañinas medioambientalmente (cuyos mecanismos de eliminación son ampliamente conocidos) en un medio de alta concentración de hierro (Fe3+), proceso recientemente identificado como Feammox”, explica Jaime Cisternas, quien ingresó al equipo de trabajo en abril de 2021 y realizó su tesis en esta misma investigación.

En tanto, la docente Dra. Jennyfer Serrano agrega que “la naturaleza, a través de diversos procesos biogeoquímicos, es capaz de reciclar los elementos; nuestro trabajo es un aporte a la comprensión de cuáles son esas condiciones y en base a ellas, utilizar estos mecanismos en aplicaciones biotecnológicas en plantas de tratamiento de aguas residuales con el fin de mitigar su impacto ambiental”.

En el trabajo de laboratorio, el equipo probó distintas combinaciones de temperatura, fuente de carbono y de pH para que se lleve a cabo el metabolismo en las pruebas iniciales para ser utilizado en los estanques de las plantas de tratamiento de aguas. Este primer estudio dio origen a la tesis de pregado de Jaime Cisternas y a una primera publicación del equipo.

“Nuestro trabajo consiste en tomar muestras a las que les dimos el ambiente para que el metabolismo Feammox ocurriera en óptimas condiciones, fuimos probando este metabolismo con el hierro en diferentes muestras de aguas residuales y con eso fuimos observando una baja significativa en la concentración de amonio en las muestras”, explica Jaime Cisternas, quien agrega: “Ya probamos las condiciones favorables e hicimos estudios genómicos de caracterización de los microorganismos involucrados en este proceso en nuestras muestras en Genoma Mayor, que es el laboratorio de la Universidad Mayor. Mi aporte fue también el análisis bioinformático de los resultados de secuenciación”.

Presentación en España

A mediados de junio 2023, la Dra. Jennyfer Serrano presentó este proyecto en la VI Conferencia Internacional de Ecotecnologías para el Tratamiento de Aguas Residuales, evento celebrado en la ciudad española de Girona. “Fue una muy buena experiencia para nosotros, porque éramos solo dos equipos chilenos presentando sus trabajos. Así es que queremos seguir haciendo pruebas con nuestra investigación para que en el futuro, se pueda aplicar este desarrollo biotecnológico de forma optimizada en las plantas de tratamientos de aguas residuales” concluye diciendo la Dra. Serrano.