En los sistemas de recirculación de acuicultura (RAS), se requiere un tratamiento de agua eficiente para mantener una alta calidad del agua y controlar el crecimiento microbiano .
Un reciente estudio liderado por investigadores de Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) examinó los efectos de dos métodos de tratamiento, ozonización y fraccionamiento de espuma, por separado y combinado, sobre la microbiología en doce RAS experimentales idénticos con trucha arcoíris (Oncorhyncus mykiss) durante 8 semanas.
Los microbios suspendidos en el agua y aquellos que crecen en las biopelículas de los biofiltros se examinaron mediante análisis de citometría de flujo y secuenciación de alto rendimiento del gen ARNr 16S.
De acuerdo con el estudio, los resultados mostraron que el fraccionamiento de la espuma no provocó grandes cambios en la abundancia o la composición general de la comunidad de microbios de vida libre. En cambio, al disminuir la disponibilidad de materia orgánica en el agua, apuntó a taxones microbianos específicos, lo que llevó, por ejemplo, a una disminución del potencial de producción de sabores extraños.
Por el contrario, se descubrió que la ozonización tiene un impacto profundo en la microbiología del sistema, al reducir la abundancia celular general, aumentar la proporción de microbios muertos / vivos y cambiar la composición de la comunidad de microbios de vida libre y de biopelícula.
“La ozonización aumentó la abundancia de ciertos taxones microbianos clave adaptados a condiciones bajas en carbono, que podrían formar una comunidad estable y más abundante bajo una dosis prolongada de ozono. Sin embargo, el ozono tuvo solo un impacto menor en las comunidades microbianas de biofiltros, que eran, en general, más resistentes al tratamiento del agua que las comunidades de agua”, escribieron los investigadores del estudio.
Asimismo, el tratamiento del agua no tuvo ningún efecto sobre el potencial de nitrificación genética general en las biopelículas del biofiltro. Sin embargo, el fraccionamiento de la espuma provocó cambios en la comunidad microbiana nitrificante en el biofiltro, aumentando la abundancia de Nitrospira que conduce la oxidación completa del amoníaco a nitrato (comammox).
En conjunto, los resultados obtenidos indican que si bien estos dos métodos de tratamiento de agua tienen resultados similares en la calidad fisicoquímica del agua y la actividad microbiana, sus mecanismos subyacentes son diferentes, lo que puede conducir a diferentes resultados en la aplicación a largo plazo.
Finalmente, el estudio concluye que el fraccionamiento de la espuma causó solo cambios leves en la microbiología general, pero tiene un efecto específico en la comunidad microbiana de biopelículas de biofiltros, lo que sugiere que puede reducir el crecimiento y la actividad heterótrofos no deseados al disminuir la materia orgánica en el sistema, promoviendo así una nitrificación más estable en los biofiltros.
Por el contrario, los investigadores destacan que la ozonización plantea una fuerte presión de selección al atacar a los microbios directamente, dando forma a las comunidades microbianas en el agua, lo que potencialmente puede abrir nichos para taxones específicos tolerantes al ozono. Sin embargo, aún se necesita más información sobre el desarrollo a largo plazo de comunidades microbianas RAS bajo ozonización.
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