Factores bióticos y abióticos que actúan en el ensamblado de la comunidad microbiana del tratamiento anaeróbico de efluentes de la industria cervecera

BOGLIANO, MARIA CANDELARIA; TATIANA SPATOLA ROSSI; ERIJMAN, LEONARDO; FIGUEROLA, EVA L. M.

Quilmes

Congreso; 3er. Congreso Latinoamericano de Ecología Microbiana, ISME-Lat 2023; 2023

International Society of Microbial Ecology

La digestión anaeróbica es un proceso microbiano complejo  que media en la transformación de los residuos orgánicos en biogás. El rendimiento y la estabilidad de los digestores anaeróbicos dependen de la estructura y la función de la comunidad microbiana. Las reglas que rigen el ensamblado de las comunidades complejas son poco conocidas. En este trabajo estudiamos los factores que influyen en el ensamblado de la comunidad microbiana en dos sistemas paralelos de digestión anaeróbica de una planta de tratamiento de efluentes de la industria cervecera. Para describir la composición de la comunidad se empleó secuenciación de amplicones de los genes 16S rDNA y mcrA, mientras que la determinación del potencial genético se realizó por secuenciación metagenómica al azar, permitiendo además la reconstrucción de genomas ensamblados a partir del metagenoma (MAGs). Las interacciones entre los microorganismos se dedujeron mediante redes de co-ocurrencia y se calcularon índices de complementariedad/competencia construyendo modelos metabólicos basados en los MAGs recuperados para las especies dominantes. Dicho análisis confirmó el efecto determinístico de la composición de las aguas residuales sobre la estructura de la comunidad bacteriana. En contraposición, la comunidad de arqueas resultó ser diferente en ambos reactores, siendo la carga orgánica, la concentración de ácidos orgánicos volátiles y la alcalinidad, los principales factores abióticos que explicaron estas diferencias. La comparación entre las interacciones derivadas de la red de co-ocurrencia y las predicciones metabólicas de las comunidades procariotas en ambos digestores anaerobios nos permitió concluir que la estructuración de la comunidad es determinada fundamentalmente por el filtrado del hábitat. Aplicando la información obtenida mediante el enfoque descendente descripto, se propuso estudiar la hipótesis alternativa de las interacciones biológicas como determinantes de la composición de arqueas en cada reactor. En este sentido se plantea la utilización de un enfoque ascendente basado en el estudio del crecimiento en co-cultivo de bacterias sintróficas y arqueas metanogénicas para la construcción de comunidades sintéticas que combinen los microorganismos dominantes en el sistema de escala industrial.