Caracterización taxonómica y funcional a nivel de genomas de comunidades microbianas en co-digestión anaeróbica de barro cloacal y residuo alimenticio

ORELLANA, ESTEBAN; GUERRERO, LEANDRO; DAVIES-SALA, CAROL; ERIJMAN, LEONARDO

Ciudad autónoma de Buenos Aires

Congreso; XIV Congreso Argentino de Microbiología General-SAMIGE; 2019

Sociedad Argentina de Microbiología General-SAMIGE

Introducción y Objetivos: Los residuos alimenticios (RA) pueden ser valorizados mediante digestión anaeróbica. Sin embargo, los procesos de mono-digestión de materia orgánica fácilmente biodegradable son altamente susceptible a acidificación por acumulación de ácidos grasos volátiles (AGV). Una alternativa es utilizar RA como co-sustrato en digestores que tratan barros cloacales (BR). La co-digestión ayuda a la estabilización del proceso, con el beneficio adicional de aumentar significativamente la producción de biogás. El objetivo de este trabajo es conocer qué cambios ocurren dentro de la estructura de las comunidades microbianas de digestores anaeróbicos de BR luego de la adición de co-sustrato, y cómo contribuye contribuye a la mejora del rendimiento, en términos de producción de biogás.Materiales y Métodos: Se utilizaron 4 reactores a escala de laboratorio (5L) a 37°C durante 161 días, con una alimentación diaria de BR, una concentración creciente de RA. El tiempo de retención celular fue 21 días. Se colectaron muestras de cada reactor a tiempos regulares, obteniendo en total 49 muestras, para las cuales se registraron valores de producción y composicion de biogas. Para el analisis de composición de las comunidades se secuenció el ADN extraído de todas las muestras con la plataforma Illumina Hiseq en INDEAR (Rosario, Argentina). Se ensamblaron genomas con Megahit, utilizandola información de correlación de frecuencia de tetranucleótidos, abundancia y porcentaje de GC. Para la predicción de genes se utilizó Prodigal y los genes obtenidos se anotaron con las bases de datos KEGG, CAZy, y NCBI . La clasificación taxonómica fue realizada por GTDB-Tk.Resultados: La generacion de metano aumentó sinérgicamente con el porcentaje de sólidos volátiles provenientes del RA en todos los digestores. No se vio acumulación de AGV a lo largo del estudio (6 Arqueas y 142 Bacterias).Conclusiones: La detección de un grupo de bacterias de los filos Firmicutes, Bacteroidetes, Synergistetes, Actinobacteria, y Espiroqueta conteniendo enzimas relacionadas con el metabolismo de carbohidratos (CAZ), pertenecientes a las familias glucosidasas, liasas y transferasas sugiere que los cambios en la comunidad bacteriana se produjeron en respuesta al cambio en el tipo de sustrato utilizado para la alimentación de los digestores. Por el contrario, los cambios en la alimentación no se reflejaron en cambios en el potencial metabólico de las arqueas metanogénicas.