Este documento describe el uso de la técnica de hibridación in situ (FISH) para identificar bacterias filamentosas asociadas con problemas de espumas en plantas depuradoras de aguas residuales con sistema de fangos activos en la Comunidad Valenciana. Se identificaron varias bacterias filamentosas dominantes en diferentes plantas depuradoras, incluyendo Microthrix, Mycolata (Gordonia amarae), Haliscomenobacter hydrossis, Nostocoida limicola y Thiothrix. La técnica FISH proporcionó una identific

1. Identificación con la técnica FISH de bacterias filamentosas
asociadas con problemas de espumas en EDARs de la Comunidad
Valenciana
J.L. Alonso1, Zornoza A.1,4, Amorós I.1, Cuesta G.2, Fajardo V.4, Zorrilla F.4,
Bernácer I.3 y Morenilla J.J.3
1Instituto
de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente, Universidad Politécnica de Valencia (e-mail: jalonso@ihdr.upv.es)
2Departamento de Biotecnología, Universidad Politécnica de Valencia. 46022, Valencia
3Entidad Pública de Saneamiento de Aguas de la Comunidad Valenciana, 46010 Valencia
4Grupo Aguas de Valencia, 46014 Valencia (e-mail: azornoza@aguasdevalencia.es)
INTRODUCCIÓN
La hinchazón o esponjamiento de fangos “bulking” y la formación de espumas o “foaming” en los sistemas biológicos de depuración con fangos activos tienen su
origen en el crecimiento excesivo de bacterias filamentosas. La detección e identificación convencional de microorganismos filamentosos se basa
fundamentalmente en características morfológicas y de tinciones diferenciales y estructuras específicas (Gram y Neisser), que pueden inducir a errores en la
identificación (van der Waarde et al., 2002). Por ejemplo: 1) Una misma especie puede exhibir polimorfismos o diferentes especies pueden parecer la misma, 2)
La cuantificación sólo se puede hacer de un modo indicativo porque los microorganismos filamentosos, que se encuentran dentro del flóculo pueden pasar
desapercibidos y 3) El método es subjetivo y depende del nivel de entrenamiento, y experiencia del personal que realiza la identificación y/o cuantificación. La
mayoría de morfotipos filamentosos de Eikelboom no han sido nombrados siguiendo las reglas del Código Internacional de Nomenclatura y muchos se refieren
como Tipo numéricos (Tipo 1701, 1851, 021N, 0041, etc). Esta situación está cambiando gracias al empleo de técnicas moleculares de caracterización y
secuenciación del gen 16S rDNA, que empiezan a clarificar la posición taxonómica de los morfotipos de bacterias filamentosas. El objetivo del presente trabajo
es utilizar la técnica de hibridación in situ (FISH) para la identificación de los morfotipos filamentosos asociados con problemas de espumas en los rectores
biológicos de plantas biológicas depuradoras de aguas residuales con el sistema de fangos activos.
MATERIAL Y MÉTODOS Tabla 1: Criterio subjetivo de recuento
de Eikelboom
Se han tomado muestras con una frecuencia quincenal de los reactores biológicos de 4 plantas depuradoras
(EDARs) de la Comunidad Valenciana. Las sondas descritas por Alonso et al. (2009) se han utilizado con la
técnica FISH para la identificación de las bacterias filamentosas presentes en las muestras de fangos activos y
espumas. Las hibridaciones se han realizado a 46 ºC durante 2h, 3 h (Microthrix) y 15h (Mycolata) en función de
la bacteria filamentosa a identificar. Para la cuantificación de las bacterias filamentosas se ha utilizado el criterio
subjetivo (FI) de Eikelboom (2006), en el que establecen una serie de categorías numéricas de 0 (ningún
filamento presente) a 5 (filamentos en todos los flóculos, con elevada densidad >20/Flóculo) (Tabla 1).
RESULTADOS
En dos de las EDARs estudiadas se ha identificado Microthrix (sonda Mpa-all-1410) Tabla 2: Frecuencia Morfotipos Thiothrix (4 EDAR-64 muestras)
como la bacteria filamentosa dominante (FI=5) formadora de espumas. En las otras según el criterio subjetivo de recuento (FI) de Eikelboom
dos EDARs las bacterias filamentosas formadoras de espumas correspondían al
Morfotipos filamentosos y Indice de filamentos Número de
grupo Mycolata (sonda Myc 657) (FI=5), dentro de este grupo se ha identificado
(sondas técnica FISH) FI=0 FI=1-3 FI=4-5 muestras
Gordonia amarae (Gam205) como la especie dominante (FI=5). Otras bacterias
filamentosas identificadas como dominantes (FI=5) han sido: Haliscomenobacter Alysiosphaera europaea (Noli 644) 25 15 1 41
hydrossis (sonda HHY), Eikelboom morfotipo Nostocoida limicola II (sonda AHW Monilibacter batavus (MC2-649) 9 27 1 37
183, dentro del Phylum Chloroflexi), Isosphaera spp. (sondas NlimIII mix) y Thiothrix Nostocoida limícola (AHW183) 20 4 18 42
sp. (sonda G123T).
Los reactores biológicos de las 4 EDARs estudiadas han presentado problemas de
Trichococcus sp. (NLIMI 91) 8 7 0 15
espumas de origen biológico (foaming). Asociadas a las espumas se han Isosphaera sp. (NLIMIII mix) 8 9 5 22
identificado bacterias filamentosas del género Trichococcus y del phylum Thiothrix sp. (G3M123T) 20 20 12 52
Chloroflexi. Thiothrix eikelbomii (G2M) 1 6 0 7
Mycolata (Myc657) 0 0 32 32
A B C Gordonia sp. (GOR0596) 0 0 32 32
G. Amarae (GAM205) 0 0 32 32
Microthrix sp. (MPAall1410) 0 6 33 39
Microthrix parvicella (MPA645) 0 2 5 7
Haliscomenobacter hydrossis (HHY)
0 0 52 52
Acinetobacter sp. (ACA23a)
4 2 0 6
D E F
BIBLIOGRAFÍA
Alonso et al. (2009) Manual de técnicas avanzadas para la identificación de bacterias
filamentosas. EPSAR Generalitat Valenciana.
Eikelboom D.H. (2006) CD-ROM Identification and control of filamentous micro-
organisms in industrial wastewater treatment plants. IWA Publishing, Londres.
FIG.1 FISH A) Microthrix sp., B) Gordonia amarae, C) Haliscomenobacter Van der Waarde J. et al. (2002) Molecular monitoring of bulking sludge in industrial
hydrossis, D) Nostocoida limicola (phylum Chloroflexi), E) Isosphaera sp., F) wastewater treatment plants. Wat. Sci. Tech. 46(1-2):551-558.
Thiothrix sp., x1.000
Agradecimientos: Este Proyecto ha sido financiado por la Entidad de
Saneamiento de Aguas de la Comunidad Valenciana (EPSAR).