FAQ de la microbiología del agua Preguntas frecuentes

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¿Qué es la microbiología?

La microbiología es el campo científico que se ocupa del estudio de los organismos microscópicos, comúnmente conocidos como microorganismos.

¿Qué son los microorganismos?

Todas las criaturas vivientes están formadas por células. Las células son unas muy pequeñas unidades básicas de la vida. Son las estructuras mas pequeñas capaces de realizar los procesos básicos de la vida, tales como absorción de nutrientes y expulsión de desechos. Las células solo se pueden observar al microscopio.
Los microorganismos son organismos normalmente formados por una sola célula.
Debido a esto, a veces se les denomina “organismos unicelulares”.
Son tan pequeños que los humanos no los podemos visualizar. Solo los podemos ver a través de un microscopio, mediante el cual las células son agrandadas enormemente.

Al principio, los microorganismos no eran vistos como un tipo diferente de organismo. Los microorganismos que realizaban fotosíntesis (ver ciclo del carbono) eran incluidos en el reino vegetal, y los microorganismos que ingerían alimentos eran situados en el reino animal. Sin embargo, en el siglo XIX, los científicos identificaron una amplia variedad de microorganismos con diversas estructuras celulares, estructuras internas muy específicas, y patrones de reproducción muy específicos que les hicieron darse cuenta de que estos organismos no pertenecían a los reinos vegetal ni animal.



¿Qué tipos de microorganismos existen?

Los microorganismos se clasifican según sus características celulares, de la misma forma que los vegetales y los animales. Existen dos tipos de (micro)organismos. El primer tipo es el organismo eucarionte (protista). La mayoría de los organismos son eucariontes, lo que básicamente significa que las células por las que están formados contienen núcleo y otras partes internas rodeados por membrana. El segundo tipo de microorganismos es el microorganismo procarionte (monera). Las células procariotas están rodeadas de una membrana, pero no contienen núcleo ni otras partes internas (orgánulos), al contrario que las células eucariotas.

Monera y protistas

Los monera son las bacterias y cianobacterias. Son organismos procariontes unicelulares, como mencionamos anteriormente. Las bacterias son muy importantes para otros organismos, porque descomponen la materia orgánica. Durante este proceso se forman nutrientes, que son reustilizados por los vegetales y animales. Algunas de las bacterias que viven en el suelo pueden causar enfermedades, pero la mayoría de ellos son bastante útiles ya que ayudan a los animales a descomponer los alimentos en su cuerpo. Las bacterias difieren de otros tipos celulares en el hecho de que no tienen núcleo. En los vegetales y animales es allí donde se encuentra el ADN (información genética). En las bacterias el material genético flota dentro de la célula. Se reproducen copiando primero su ADN y luego realizando la división celular.
Las bacterias tampoco tienen orgánulos rodeados de membrana, tales como las mitocondrias, las estructuras celulares implicadas en el metabolismo energético.
Las células bacterianas son tan pequeñas que los científicos las miden en unidades llamadas micrómetros (µm), una millonésima de metro. Una bacteria promedio mide alrededor de un micrómetro.
Las bacterias tienen diferentes tipos de apariencia, tales como bacterias esféricas (cocos) y filamentosas (bacilos).

Bacteria esférica

Bacteria filamentosa



Los protistas son microorganismos eucariontes unicelulares, como hemos mencionado anteriormente. Algunos ejemplos son las amebas, las diatomeas, las algas y los protozoos. Éstos pueden ser un peligro para la salud humana y animal, ya que ciertos protostas pueden ocasionar enfermedades, tales como la malaria o la enfermedad del sueño. Hay una gran variedad de protistas, y habitan diferentes ambientes; agua dulce, agua salada, suelos, y el tracto intestinal de los animales, donde llevan a cabo procesos digestivos decisivos.
Muchas especies de protistas son capaces de producir sus propios nutrientes mediante el proceso de la fotosíntesis y muchos protistas también pueden moverse por sí mismos. Los protistas varían enormemente en forma y tamaño; el alga verde Nanochlorum mide solamente 0.001 mm de largo, pero las laminarias pueden crecer hasta los 65 m de largo o más.

¿Qué microorganismos acuáticos provocan enfermedades?

A veces se pueden encontrar en el agua potable microorganismos causantes de enfermedades. Sin embargo, como hoy en día el agua potable es meticulosamente desinfectada, las enfermedades provocadas por microorganismos son raramente causadas por beber agua.
Las personas que nadan en las piscinas encontrarán que el agua en el que nadan está desinfectada con cloro, ozono , UV o dióxido de cloro. Pero hay personas que nadan en el exterior en aguas superficiales todos los años. Estas son las personas mas susceptibles de contraer infecciones bacterianas e infecciones causadas por otros microorganismos, porque los microorganismos a menudo acaban en las aguas superficiales a través de vertidos industriales y excrementos animales. Los nadadores de espacios exteriores deben ser cuidadosos y leer los carteles situados en las orillas, porque el agua en la que pretenden nadar puede estar infectada, por ejemplo con el botulismo.
Hay varias bacterias y protozoos que pueden provocar enfermedades cuando están presentes en aguas superficiales.

Las bacterias no solo pueden provocar enfermedades cuando entran en el cuerpo humano a través de los alimentos, las aguas superficiales también pueden ser una fuente importante de infecciones bacterianas. El la siguiente tabla puede ver varias bacterias que se pueden encontrar en aguas superficiales, y las enfermedades que causan cuando son ingeridas en grandes cantidades, junto con los síntomas.

Bacteria Enfermedad/infección Síntomas
Aeromonas Enteritis Diarrea muy líquida, con sangre y moco

Campylobacter jejuni

Campilobacteriosis Gripe, diarres, dolor de cabeza y estómago, fiebre, calambres y náuseas

Escherichia coli

Infecciones del tracto urinario, meningitis neonatal, enfermedades intestinales Diarrea acuosa, dolores de cabeza, fiebre, uremia homilética, daños hepáticos
Plesiomonas shigelloides Plesiomonas-infección Náuseas, dolores de estómago y diarrea acuosa, a veces fiebre, dolores de cabeza y vómitos
Salmonella typhi Fiebre tifoidea Fiebre
Salmonella sp. Salmonelosis Mareos, calambres intestinales, vómitos, diarrea y a veces fiebre leve
Streptococcus Enfermedad (gastro) intestinal Dolores de estómago, diarrea y fiebre, a veces vómitos
Vibrio El Tor (agua dulce) Cólera (forma leve) Fuerte diarrea

Los protozoos se pueden acumular en ciertas partes del cuerpo, después de haber penetrado en el cuerpo humano. Las acumulaciones se llaman cistos.
debido a su naturaleza parasitaria, los protozoos pueden provocar diferentes enfermedades.
En esta tabla puede ver diversos protozoos que se pueden encontrar en aguas superficiales, y las enfermedades que causan cuando son ingeridos en grandes cantidades, junto con los síntomas.

Microorganismo Enfermedad Síntomas
Amoeba Disenteria ameboide Fuerte diarrea, dolor de cabeza, dolor abdominal, escalofríos, fiebre; si no se trata puede causar abscesos en el hígado, perforación intestinal y muerte
Cryptosporidium parvum Criptosporidiosis Sensación de mareo, diarrea acuosa, vómitos, falta de apetito
Giardia Giardiasis Diarrea, calambres abdominales, flatulencia, eruptos, fatiga
Toxoplasm gondii Toxoplasmosis Gripe, inflamación de las glándulas linfáticas
En mujeres embarazadas aborto e infecciones cerebrales

¿Cómo eliminamos del agua los microorganismos dañinos?

Para eliminar del agua los microorganismos dañinos solemos usar desinfectantes. Algunos ejemplos de desinfectantes son cloro, UV, ozono (O3) y dióxido de cloro (ClO2). Existen unas cuantas ventajas y desventajas diferentes entre las diversas técnicas de desinfección, como se muestra en nuestra página de desinfección. Los compuestos químicos que son dañinos para cierto tipo de microorganismos se utilizan a menudo para eliminarlos. Estos compuestos químicos son conocidos como biocidas, porque son mortales para los microorganismos.

¿Cómo se pueden utilizar los microorganismos durante el tratamiento del agua?

Los microorganismos se pueden utilizar para descomponer contaminantes en aguas residuales. Este tipo de tratamiento de agua se denomina tratamiento biológico del agua. Durante el tratamiento biológico del agua los microorganismos descomponen la materia orgánica del agua, nitratos y fosfatos. Esta es una breve explicación de como funcionan esos procesos de tratamiento biológico del agua.

Eliminación de materia orgánica

La purificación biológica del agua se lleva a cabo para disminuir la carga de compuestos orgánicos disueltos. Los microorganismos, principalmente las bacterias, realizan la descomposición de estos compuestos. Hay dos categorías principales de tratamiento biológico: tratamiento aeróbico y tratamiento anaeróbico. El tratamiento aeróbico del agua significa la descomposición de materia orgánica que necesita oxígeno durante su proceso de descomposición. El tratamiento anaeróbico del agua significa descomposición de materia orgánica por medio de microorganismos que no utilizan oxígeno.
En los sistemas aeróbicos el agua es aireada con aire comprimido (en algunos casos con solamente oxígeno), mientras que los sistemas anaeróbicos funcionan bajo condiciones libres de oxígeno.

Eliminación de amoniaco y nitratos

La eliminación de amonio y nitratos es bastante compleja. Es un proceso de tratamiento del agua que necesita conversión tanto aeróbica como anaeróbica para eliminar los contaminantes.
En la fase de conversión aeróbica hay dos especies bacterianas implicadas. Primero, las bacterias Nitrosomonas convierten el amoniaco en nitrito. Segundo, las bacterias Nitrobacter convierten los nitritos en nitratos. Estos dos procesos juntos son comúnmente conocidos como el proceso de nitrificación.

Después de eso, las bacterias anaeróbicas entran a actuar. Estas bacterias convierten los nitratos en nitrógeno gaseoso atmosférico. Este proceso se llama desnitrificación. La desnitrificación es realizada por con muchas bacterias anaeróbicas, tales como Achromobacter, Bacillus y Pseudomonas. La primera fase de la desnitrificación es el proceso inverso a la nitrificación, vuelve a transformar el nitrato en nitrito. La segunda fase de la desnitrificación transforma el nitrito en nitrógeno gas. Este gas puede ser liberado a la atmósfera sin causar daños ambientales.

Eliminación de fosfatos

Los fosfatos pueden ser eliminados de las aguas residuales por una bacteria aeróbica (oxígeno-dependiente), llamada Acinetobacter. Esta bacteria acumula polifosfatos en los tejidos celulares.
Acinetobacter puede absorber una mayor cantidad de fosfatos de la que necesita para su síntesis celular. La cantidad extra de fosfatos es almacenada en las células en forma de polifosfatos.
El almacenamiento de polifosfatos hace que las Acinetobacter sean capaces de sobrevivir temporalmente en circunstancias anaeróbicas. Cuando las Acinetobacter residen en una zona anaeróbica en las aguas residuales, absorbe ácidos grasos y los almacena como sustancias de reserva. Durante este proceso, los polifosfatos se descomponen para obtención de energísa, haciendo que se liberen fosfatos en la zona aeróbica. Cuando las Acinetobacter entran en la zona aeróbica absorven fosfatos y los almacenan en forma de polifosfatos en los tejidos celulares. Esto hace que el contenido en fosfatos del agua residual disminuya.

Fuentes: Enciclopedia Encarta, FAQ de la purificación del agua.

Para terminoloía del agua consulte nuestro glosario del agua o vuelva a FAQ del agua.

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