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Sondas FISH para el control de biopelículas en la industria papelera
Un grupo de Investigación de la Universidad Complutense ha desarrollado una novedosa técnica de identificación de microorganismos para detectar rápidamente la presencia de las especies de bacterias más problemáticas para la industria papelera.
Fábrica de papel
La mayoría de las fábricas de papel, especialmente las que producen papel reciclado, experimentan fenómenos de bioensuciamiento (biofouling) en sus instalaciones. Estos fenómenos están ocasionados por ciertos géneros de bacterias formadoras de colonias. Estos microorganismos tienen la capacidad de segregar diferentes polisacáridos al medio que forman una película gelatinosa (biopelícula) con la que logran fijarse a la superficie de tuberías, tanques y otros equipos. Una vez formada esta biopelícula primaria, se agregan a la misma otras especies de bacterias sin capacidad para la segregación de polisacáridos así como partículas de materia orgánica e inorgánica presentes en el medio. Las biopelículas pueden evolucionar endureciéndose hasta formar incrustaciones muy difíciles de eliminar o bien, desprendiéndose progresivamente de las superficies que cubren y ocasionando problemas tanto en el proceso como en la calidad final del papel.
Tradicionalmente, para prevenir la formación de biopelículas se han venido empleado biocidas de amplio espectro en distintos puntos del proceso. Sin embargo, la toxicidad que presentan estos agentes, junto con el desarrollo de resistencia por parte de algunos microorganismos, han llevado a la industria a plantearse el empleo de tratamientos alternativos novedosos basados en enzimas y biodispersantes, que conllevan un menor impacto ambiental y permiten una mayor especificidad, afectando predominantemente a aquellas especies de bacterias más problemáticas. En la industria papelera, las principales especies bacterianas con capacidad para formar biopelículas primarias pertenecen al género Enterobacter, siendo las más comunes la Pantoea agglomerans, Enterobacter sp., Raoultella y Klebsiela sp.
El grupo de Investigación Complutense Celulosa y Papel, perteneciente al Departamento de Ingeniería Química de la Facultad de Químicas, en colaboración con los Departamentos de Microbiología (Sanidad Animal) y Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Veterinaria, todos ellos de la Universidad Complutense, han desarrollado y patentado un novedoso método de detección de estas especies bacterianas en la industria papelera por medio de una sonda basada en un proceso de hibridación in-situ (sin necesidad de cultivar las biopelículas) con marcadores fluorescentes (FISH). Este método se basa en la reacción selectiva de un marcador molecular diseñ ado para reaccionar uniéndose a una secuencia de ADN específica y exclusiva de un tipo concreto de microorganismo. Cuando la unión entre el marcador y el ADN se hace efectiva, una zona de la molécula de marcador denominada fluorocromo se activa produciendo fluorescencia. Tomando una imagen microscópica del medio en que se produce la reacción y procesándola digitalmente, es posible realizar un conteo fiable del número de bacterias de cada tipo que hay por unidad de volumen de muestra. Conociendo las especies bacterianas presentes en las instalaciones y su concentración se pueden diseñar tratamientos antimicrobianos específicos para el tipo de flora detectada y ajustar su dosificación. La aplicación de esta técnica permitiría a la industria papelera minimizar los costes asociados al mantenimiento de las instalaciones y disminuir considerablemente el impacto ambiental asociado a los tratamientos con biocidas.
+ información:
Autor:
» Unidad de Información Científica y Divulgación de la Investigación - Madri+d
» Departamento de Ingeniería Química. Facultad de Químicas
» Departamento de Sanidad Animal. Facultad de Veterinaria
» Departamento de Bioquímica y Biología Molecular IV. Facultad de Veterinaria