Search

Premio extraordinario de Trabajo Fin de Máster curso 2021/2022. Máster en Gestión Ambiental y Biodiversidad El río Guadalquivir constituye la principal cuenca hidrográfica de Andalucía, soportando el impacto de numerosas actividades socioeconómicas que sitúan al río Guadalquivir en una situación vulnerable comprometiendo su calidad ambiental y biodiversidad. Dado su gran valor biológico, económico y paisajístico, es de gran importancia gestionar adecuadamente este recurso hídrico. Para contribuir a llevar a cabo esta tarea, se ha realizado un diagnóstico global del río integrando metodologías de análisis fisicoquímicas y microbiológicas. Los resultados obtenidos demuestran que el mejor índice de calidad del agua se encuentra en el nacimiento del Guadalquivir y va disminuyendo con el curso del río, debido tanto a la influencia de variables cuya concentración puede variar de manera natural (turbidez, aniones y cationes, etc.), como a aquellas relacionadas con actividades antrópicas (metales pesados, coliformes totales, ciertos pesticidas, etc.). Se han detectado picos altos de contaminantes y de otras variables que indican mala calidad del agua, que se relacionan con actividades de origen antrópico aportadas por afluentes del río principal, como en la desembocadura del río Guadaira (altos niveles de hierro y cobre) y del Genil (proliferación de bacterias coliformes, como E.coli), y en el último tramo del río (actividades agrarias). Asimismo, otra forma de evaluar la calidad del agua es el índice de biodiversidad y perfil microbiano, ambos resultados en consonancia con los obtenidos en los análisis fisicoquímicos y que han permitido obtener correlaciones de gran utilidad a la hora de profundizar en el estudio de un ecosistema tan complejo y relevante como el río Guadalquivir. The Guadalquivir river constitutes the main hydrographic basin of Andalusia, which supports the impact of numerous socioeconomic activities that place Guadalquivir river in a vulnerable situation that endanger its environmental quality and biodiversity. Given its high biological, economic and landscape value, it is of marked importance to manage this water resource properly. To contribute to perform such task, a global diagnosis of the river has been carried out by integrating physicochemical and microbiological analysis methodologies. The results obtained show that the highest value of the water quality index is at the source of Guadalquivir river and decreases with the course of the river. The decrease in water quality index might be due to the influence of variables whose concentration can fluctuate naturally (turbidity, anions and cations, etc.), and those related to anthropogenic activities (heavy metals, total coliforms, certain pesticides, etc.). High peaks of pollutants and other variables that indicate poor water quality have been detected, which are related to anthropogenic activities from tributaries of the main river, such as at Guadaira (high levels of iron and copper) and Genil rivers (proliferation of coliform bacteria, such as E.coli), and in the final stretch of the river (agricultural activities). Likewise, another way of assessing water quality is the biodiversity index and the microbiological profile, both results are consistent with those obtained in the physicochemical analyses and which have allowed obtaining correlations that will be very useful when deepening in the study of an ecosystem as complex and relevant as the Guadalquivir river.

La finalidad de este trabajo final de máster ha sido realizar una comparativa con diferentes softwares para el análisis taxonómico en diferentes microbiomas del cuerpo humano. El estudio metagenómico se llevó a cabo gracias al método secuenciación por amplicón del gen 16S rRNA, este es el marcador por excelencia caracterizado por su baja tasa de evolución. Para hacer el estudio se crearon tres dataset correspondientes a microbioma intestinal, vaginal y bucal. La simulación fue realizada con el software Wgsim con datos del MiSeq de Illumina, llevando a cabo una secuenciación paired-end. El análisis bioinformático se realizó con tres de los softwares más utilizados en la actualidad, que son: Gaia, Qiime2 y Mothur. Estos dos últimos son de código abierto por lo que para llevarlos a cabo se hizo uso de una máquina virtual de Ubuntu en Google Cloud. Gaia ha sido desarrollado por la empresa Sequentia Biotech, por lo que no hubo necesidad de crear ningún código para el análisis. Una vez realizado el análisis taxonómico se llevó a cabo el análisis estadístico de los resultados. Para ello se evaluaron parámetros como precisión, recall y F-measure. The purpose of this final master's project has been to make a comparison with different softwares for taxonomic analysis in different microbiomes of the human body. The metagenomic study was carried out thanks to the amplicon sequencing method of the 16S rRNA gene, this is a marker par excellence characterized by its low rate of evolution. To make the study, three datasets corresponding to intestinal, vaginal and oral microbiome were created. The simulation was carried out with the Wgsim software with data from the Illumina MiSeq, carrying out a paired-end sequencing. The bioinformatic analysis was carried out with three of the most commonly used software, which are: Gaia, Qiime2 and Mothur. These last two are open source, so to use them, an Ubuntu virtual machine was used in Google Cloud. Gaia has been developed by the company Sequentia Biotech, so there was no need to create any code for the analysis. Once the taxonomic analysis was performed, the statistical analysis of the results was carried out. For this, parameters such as precision, recall and F-measure were evaluated. La finalitat d'aquest treball final de màster ha estat realitzar una comparativa amb diferents programaris per a l'anàlisi taxonòmic a diferents microbiomas del cos humà. L'estudi metagenòmic es va dur a terme gràcies al mètode de seqüenciació per amplicó de gen 16S rRNA, aquest és el marcador per excel·lència, que es caracteritza per la seva baixa taxa d'evolució. Per fer l'estudi es van crear tres dataset corresponents a microbioma intestinal, vaginal i bucal. La simulació va ser realitzada amb el programari Wgsim amb dades de l'MiSeq de Illumina, portant a terme una seqüenciació Paired-end. L'anàlisi bioinformàtic es va realitzar amb tres dels programaris més utilitzats en l'actualitat, que són: Gaia, Qiime2 i Mothur. Aquests dos últims són de codi obert, de manera que per dur-los a terme es va fer ús d'una màquina virtual d'Ubuntu a Google Cloud. Gaia ha estat desenvolupat per l'empresa Sequentia Biotech, de manera que no hi va haver necessitat de crear cap codi per a l'anàlisi. Un cop realitzat l'anàlisi taxonòmic es va dur a terme l'anàlisi estadística dels resultats i es van avaluar paràmetres com precisió, recall i F-measure.

La actividad acuícola en el cultivo del camarón blanco utilizando agua recirculante deteriora la calidad del agua por la acción hidrodinámica aguametabolitos- materia orgánica, que generan impactos negativos en la producción del crustáceo. El objetivo de esta investigación es demostrar que la microbiota autóctona extraída del mangle rojo estimula la biorremediación. Para este fin se sometió la microbiota a un proceso de bioaumentación que enriquece su biodiversidad, de tal forma que al ser utilizada garantice la actividad biorremediadora. La aplicación del tratamiento se inicia con el diagnóstico de calidad del agua en las diferentes etapas del proceso, a través del monitoreo de compuestos tóxicos como, amonio, nitritos y nitratos y la evaluación de la biodiversidad microbiana utilizando técnicas metagenómicas como la Prueba de Reacción de la Polimerasa, Electroforesis en la comprobación del ADN y su secuenciación mediante la técnica ILLUMINA. Los resultados revelan que los parámetros tóxicos mantienen niveles óptimos de calidad con la aplicación de la microbiota compuesta por 1780 especies microbianas. Estadísticamente se demostró la disminución significativa de niveles de compuestos tóxicos que comprueba la hipótesis, de que la microbiota del mangle rojo actúa eficazmente en la biorremediación del agua en el cultivo de camarón blanco., The aquaculture activity in the white shrimp culture using recirculating water deteriorates the quality of the water by the hydrodynamic action of watermetabolites- organic matter, which generate negative impacts on the production of the crustacean. The objective of this research is to demonstrate that the autochthonous microbiota extracted from the red mangrove stimulates bioremediation. For this purpose, the microbiota was subjected to a process of bioaugmentation that enriches its biodiversity, so that when used, it guarantees bioremediation activity. The application of the treatment begins with the diagnosis of water quality in the different stages of the process, through the monitoring of toxic compounds such as ammonium, nitrites and nitrates and the evaluation of microbial biodiversity using metagenomic techniques such as the Reaction Test of the Polymerase, Electrophoresis in DNA testing and sequencing using the ILLUMINA technique. The results reveal that the toxic parameters maintain optimum levels of quality with the application of the microbiota composed of 1780 microbial species. Statistically it was demonstrated the significant decrease of levels of toxic compounds that the hypothesis proves, that the red mangrove microbiota acts efficiently in the bioremediation of water in the white shrimp culture.