Changes in microbial community structure in two

anaerobic systems to treat bagasse spraying

wastewater with and without addition of molasses

alcohol wastewater. Peihong Shen, Junya Zhang, Jian Zhang, Chengjian Jiang, Xianlai Tang,

Junfang Li, Min Zhang, Bo Wu

Camilo Arias RodríguezEstefanía Reza Loaiza

Medical studentsUniversidad Pontificia Bolivariana

Introduction: Anaerobic bacteria

No O2.

Exogenous and endogenous sources.

Virulence, wastewater treatment.

Clostridium Veilonella

Introduction: Bioreactor

Device where chemical processes take place.

Cilyndrical, stainless steel.

Bioreactor

Introduction: Relation

Bioreactor as the development place of the anaerobic bacteria.

Organic matter Methane + CO2.

Wastewater treatment.

Materiales y métodos

Muestras: Aquella que reúna los parámetros.

Separador mecánico – Cernedor – MAW – Reactor –

Circulación – Control del flujo – Sedimento – 30 días –

Almacenar en N líquido.

Materiales y métodos

Extracción del DNA

1. Lisis 2. RNAasa 3. Precipitación proteica.

4. Precipitación DNA.

5. Almacenamiento.

Materiales y métodos

PCR: Amplificación in vitro.

Desnaturalización SíntesisAlineamiento

Rendimiento.Duración.

Especifidad.Capacidad de detección.

Fidelidad.V3 16s RNAr

Materiales y métodos

Secuenciación: Análisis detallado para reconocer secuencia.

Método enzimático de determinación de cadena

de Sangers/desoxi

DNA Polimerasa I Primer Nucl. Trifosfato

Nucl. Didesoxi

Longitud

Materiales y métodos

Secuenciación: Análisis detallado para reconocer secuencia.

Método automático

Fluorocromos diferentes.

Secuencias débiles y target.

Materiales y métodos

DGGE: Ver cambios en una sola base de un fragmento de DNA.

Urea / Formamida Regiones débiles: Dominios de fusión (T)

DNA: Detención y cambio de forma

PolimorfismosMutaciones

Materiales y métodos

Clonación:

Biblioteca de genes: Fragmentos gen RNAr 16s.Vector pMD 18T.

Plásmidos en E. Coli DH5 α.BGI: Secuenciación.

Resultados

SECUENCIACIÓN

SET A: 0,36Gb

SET B: 0,40Gb

Eliminación de secuencias de baja

complejidad

Eliminación del PRIMER

SET B: 98,1%

SET A: 98,9%

# de etiquetas

SET A: 31.211

SET B: 34.811

Eliminación de secuencias

redundantes

SET A: 7.948

SET B: 7.331

Long. De etiquetas:

137-160 bp.

Análisis de etiquetas

Resultados

Análisis de OTUs

El número de OTUs determinó el número de especies

bacterianas.

Contaron las secuencias con etiqueta en diferentes niveles, y

según la proporción de etiquetas asignables en cada muestra, se

escogió el ORDEN como nivel taxonómico óptimo de

comparación.

SET A 1.585

SET B 1.793

Resultados

Diversidad bacteriana

Costridiales – Bacteroidales Órdenes más encontrados.

Resultados

Análisis de cluster

• A Bandas de ADN en DGGE.

• B Bandas dominantes por análisis en software Quantity One.

Discussion

SOURCE STATEMENT AGREE/DISAGREE

Dolfinget al., 2008

Only after hydrogen and aceticacid or formic acid were consumed by methanogens can acetogenscontinue to degrade fatty acids.

AGREESpecies with syntrophic relationship.

Lomans et al., 1999 Methanomethylovorans can use methanol and trimthylamine to produce methane, but not H₂/CO₂.

DISAGREE. Found only in reactor A. increased VFA favors bacterias that can only use H₂/CO₂.

Discussion

SOURCE STATEMENT AGREE/DISAGREE

Mohana et al., 2007; Ghoshet al., 2004

Bacterias need extra nutrients to grow when biotreating MAW. six genera was enriched and degraded 44% of thecarbon compounds of MAW after biostimulation.

DISAGREE. The proportion of some bacterial orders in sample with MAW were actually higher than in sample without MAW.

Dahiya et al., 2001;Tusanee et al., 2008

MAW is harmful to microorganisms becauseof its complex components. The toxic substances in MAW ormetabolites produced from transforming some unknown ingredients may affect some bacterium.

AGREE. The declining COD removal indicatedthat MAW has indeed effected on the microbial activity.

Conclusions

• The combination DGGE and clone selection provides a more

accurate study of archaeal community.

• While the microbial growth may be affected by the

components of MAW, the adittion of it to the reactor does not

make a huge difference on the existence of many bacterial

orders.

Conclusions

• The bagasse spraying wastewater with adittion of MAW

definitely makes more difficult the microbial growth, this

shows that anaerobic fermentation techniques with MAW

need to be studied further.

• This study showed how important it is to develop techniques

that are more environmentally-friendly, since contamination is

one of the biggest problems nowadays.

Mapa conceptual: Estefanía

Aguas residuales

Con MAW

Sin MAW

Fermentación

Microorganismos anaeróbicos

Afecta proceso de Fermentación

Producen Metano Energía verde

Mayoría Costridiales

Bacteroidales

Ordenes bacterianos

Encontrados en

Reactores

Metanogénicos Acetogénicos

Necesitan nutrientes extra

Relación sintrófica

Mapa conceptual: Camilo

Bibliografía

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Panamericana, 2004. 972 (G1) p.

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• [http://www.bioversityinternational.org/fileadmin/bioversity/documen

ts/publications/Molecular_Markers_Volume_1_es/V.Tecnologias_compl

ementarias.pdf

] Consultado el 23 de Febrero de 2013 a las 18:00.

“Ojalá vivas todos los días de tu vida”

- Jonathan Swift-