O Biogroup traballa en tratamentos innovadores para eliminar antibióticos en augas residuais

O grupo de Biotecnoloxía Ambiental (Biogroup) da USC afondará no desenvolvemento de tratamentos innovadores de cara á eliminación de antibióticos en augas residuais, así como na caracterización das comunidades bacterianas degradadoras de microplásticos, e no deseño por computador de bioprocesos innovadores para a produción sostible de produtos químicos. O Ministerio de Ciencia e Innovación acaba de aprobar a concesión de catro proxectos presentados por este grupo da USC, nestes eidos de investigación. Para a súa execución, os científicos pertencentes á agrupación estratéxica CRETUS, recibirán do Ministerio un total de 800.000 euros. Dos catro proxectos I+D+i concedidos, HP-NANOBIO  e ANTARES, corresponden á convocatoria do Programa Estatal de Xeración de Coñecemento e Fortalecemento Científico e Tecnolóxico do Sistema de I+D+i e os outros dous, ao programa de Retos da sociedade modalidade Novos investigadores, todos cunha duración de tres anos.

HP-NANOBIO

O desafío que expón o proxecto  HP-NANOBIO baséase nun sistema de tratamento de  oxidación avanzada baseado no uso de  nanopartículas e clústers atómicos como  fotocatalizadores de alto rendemento combinados con encimas inmobilizadas en  nanopartículas. O proceso en fervenza que combina a  fotoquímica e a biocatálisis con  nanopartículas  separables  magneticamente non foi abordado anteriormente e permite avanzar no deseño de tecnoloxías respectuosas co medio ambiente e economicamente sostibles. “O obxectivo perseguido con esta proposta innovadora pretende reducir o impacto ambiental dos efluentes contaminados, contribuíndo a mellorar a xestión integral e sostible dos recursos hídricos”, explica a investigadora principal do proxecto e catedrática da USC, Maite Moreira. Os resultados da avaliación tecno-económica e ambiental dos procesos de tratamento deste proxecto determinarán a viabilidade da explotación desta tecnoloxía a escala de demostración. Alén da profesora Moreira, os científicos Gumersindo Feijoo, Amaya Franco, Sara González,  Sabrina De Boer e Jorge González volven colaborar cos investigadores do grupo Nanomag, pertencente á agrupación estratéxica da USC AeMAT, Alfonso  Fondado, Carlos Vázquez e Jorge Mira, seguindo unha estratexia de investigación interdisciplinaria.

ANTARES

Pola súa parte, a proposta de ANTARES ten como obxectivo avanzar a nivel científico e tecnolóxico na eliminación de  microcontaminantes orgánicos (OMPs), concretamente antibióticos, así como o coñecemento sobre a presenza e propagación de microorganismos resistentes aos mesmos (ARMs) durante o tratamento de augas residuais. “ANTARES presenta un enfoque singular centrado na comprensión da relación entre as emisións de antibióticos, a produción de produtos de transformación e a xeración de xenes resistentes en deseños de plantas convencionais e innovadoras”, explica Francisco Omil, investigador principal do proxecto. Esta investigación coordinada entre o  Biogroup da USC e o Instituto Catalán de Investigación da auga (ICRA) de Girona, ten un gran enfoque tecnolóxico pois combina o traballo en reactores biolóxicos de laboratorio, piloto e a escala real coa aplicación de modernas técnicas de  microbioloxía molecular e o desenvolvemento de métodos analíticos. O equipo da USC está formado polos investigadores Francisco  Omil, Marta Carballa, Jesús A. López  Romalde, Juan M. Garrido, Juan M. Lema e Sonia Suárez. Francisco  Omil é ademais investigador principal xunto con Jesús  A. López Romalde do proxecto  ORADAR, concedido pola USC para a avaliación dos microorganismos resistentes aos antibióticos nas plantas de tratamento biolóxico de augas residuais que servirá de punto de partida para o  ANTARES.

Modalidade novos investigadores

Nesta última modalidade, orientada a como avanzar na procura de solucións aos retos da sociedade, os proxectos concedidos foron PlasticBugs e ALQUIMIA, dos investigadores Sabela  Balboa e Miguel Mauricio, respectivamente. PlasticBugs, céntrase en illar e caracterizar as comunidades  bacterianas  degradadoras de  microplásticos (MPs) que están presentes no lodo activo das plantas de tratamento de augas residuais, dende tres perspectivas: a caracterización do ambiente no que viven as bacterias, do seu ambiente físico-químico e da súa composición en MPs; o estudo da súa actividade e rutas  metabólicas maioritarias para determinar que rutas de degradación plástica están presentes na poboación; e, por último, o illamento dun consorcio de bacterias, unha biopelícula, capaz de crecer e degradar os  microplásticos máis abundantes no lodo activado. “Con isto, poderase estudar a taxa de degradación de cada un dos plásticos e poderase illar cada un dos seus compoñentes para  secuenciar o seu xenoma e analizar a súa contribución na degradación”, explica Sabela Balboa. Este proxecto esixe experiencia en química analítica, en funcionamento e equilibrio de  biorreactores e en  microbioloxía e poboacións  microbianas, por iso formouse un equipo interdisciplinario entre investigadores do Instituto CRETUS.

Doutra banda, ALQUIMIA, acrónimo de ‘Deseño por computador de  bioprocesos innovadores para a produción sostible de produtos químicos’, céntrase en usar técnicas de programación matemática para facilitar o deseño de novos  bioprocesos con varias etapas, materias primas e/ou produtos. “Mediante a elaboración dunha biblioteca aberta de modelos  metabólicos, preténdese establecer un método integral de deseño de novos  bioprocesos xerando automaticamente  diagramas de fluxo alternativos”, sinala Miguel Mauricio. O impacto deste proxecto é múltiple. Ao facilitar o deseño e a avaliación económica temperá axuda á toma de decisións por parte dos investidores para conseguir o desenvolvemento efectivo de novos  bioprocesos. Incorporando modelos  metabólicos de cultivos puros e mixtos, permite incrementar a variedade de materia prima xa que os cultivos mixtos están especialmente indicados para a transformación de residuos, integrándose nun marco de economía circular. Mauricio agarda que este proxecto permita aproveitar o vasto potencial que teñen as transformacións biolóxicas para producir produtos químicos a partir de materias primas de baixo custo e cun impacto ambiental reducido.