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Resumen:
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La industria de celulosa y papel, sector comprometido con la sostenibilidad, ha realizado importantes cambios, con el fin de desarrollar procesos productivos, más eficientes y respetuosos con el medioambiente. Estos cambios están enfocados a la utilización de papel recuperado y a la optimización del consumo de agua durante el proceso productivo. Sin embargo, los mismos conllevan ciertas desventajas como es la formación de biopelículas, que requieren especial atención por los problemas que ocasionan tanto en el proceso como en la calidad del producto final. Por tanto, el objetivo de esta tesis doctoral se centra en la búsqueda de medidas que permitan prevenir o mitigar el efecto de los microorganismos. En primer lugar, se realizó la identificación de los microorganismos considerados problemáticos mediante la hibridación in situ fluorescente (FISH). Para ello, se desarrollaron y se validaron tres sondas FISH que posteriormente, se aplicaron sobre muestras de biopelículas, permitiendo caracterizar los efectos de tres tipos de productos antimicrobiológicos (publicación I y II). En segundo lugar, teniendo en cuenta la importancia de algunos microorganismos en la formación de la biopelícula, se ha realizado un estudio detallado de los mismos considerando el estudio cinético de crecimiento de dos microorganismos catalogados como formadores primarios de biopelícula. El estudio cinético se basó en el seguimiento de los diferentes estados fisiológicos (vivos, muertos y dañados) que pueden presentar los microorganismos durante su crecimiento en condiciones normales. Para ello, se utilizó la citometría de flujo como técnica de vigilancia del crecimiento microbiano, posteriormente los datos obtenidos con esta técnica nos permitieron desarrollar dos modelos cinéticos segregados. La aplicación de estos modelos está encaminada al diseño de programas de control microbiano (publicación V). En tercer lugar, se realizó la búsqueda de nuevos productos eficientes en el control de la formación de la biopelícula y a su vez respetuosos con el medio ambiente. Por lo que se estudiaron diecisiete productos enzimáticos comerciales, cinco biodispersantes y una nueva enzima desarrollada específicamente con este objetivo. Lo que permitió, la identificación de dos principios activos eficaces para evitar la formación de la biopelícula y promover su degradación (publicación III y VI). Por último, se estudió la eficacia de la técnica de video microscopía continua como herramienta de seguimiento de la formación de la biopelícula. Para su validación, la técnica se aplicó al estudio de tratamientos antimicrobiológicos y sus resultados se compararon con las técnicas convencionales usadas a nivel de fábrica basadas en la medición del peso de la biopelícula. Los resultados demuestran que la técnica puede ser una herramienta poderosa para (1) controlar la formación de biopelícula y su crecimiento, (2) determinar los efectos de los productos antimicrobianos sobre la formación de biopelícula, y (3) para seleccionar el tratamiento más eficiente y evaluar sus efectos sobre la contaminación biológica.
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