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R-1327

ID:

Interacciones clave y potencial funcional de comunidades microbianas productoras de biohidrógeno

Julian Carrillo-Reyes

Introducción: La producción de hidrógeno (H2) realizada por comunidades bacterianas fermentativas permite valorizar y tratar aguas residuales y residuos. El desarrollo de este proceso fermentativo ha sido notable en Latinoamérica, valorizando efluentes como vinazas tequileras, de caña de azúcar y vitivinícolas; o residuos sólidos orgánicos urbanos y bagazo de agave. 

Objetivo: El objetivo de este trabajo fue evaluar las interacciones microbianas claves que determinan la productividad de H2 utilizando diversos sistemas y residuos, así como identificar el potencial funcional que favorece la productividad de la comunidad.

Metodología: se realizó un meta-análisis de cerca de 100 comunidades productoras de hidrógeno reportadas previamente en distintos países como Brasil, Chile, México y Uruguay, como trabajo conjunto en el marco de la Red Latinoamericana de Biohidrógeno. La caracterización de las comunidades se basó en el gen 16S rARN, utilizando la plataforma de secuenciamiento MiSeq, el procesamiento de las secuencias en QIIME2 comparando con la base de datos de Silva V138.

Resultados: Los metadatos del desempeño de cada comunidad, productividad de H2, rendimiento, producción de ácidos grasos orgánicos, pH, tipo de reactor, y sustrato, se correlacionaron con la taxonomía y abundancias identificadas; así como índices de diversidad clásicos y números de Hill. La interacción determinante identificada en la mayoría de los sistemas fue entre bacterias acido lácticas, y productoras de H2, perteneciente a géneros como Clostridium y Enterobacter.  Esta interacción fue positiva para la productividad, solo cuando la abundancia de las bacterias acido lácticas fue controlada; de lo contrario la comunidad se dirigió a la producción de lactato, una ruta no productora de H2. El potencial funcional, inferido mediante las herramientas Tax4Fun y PICRUST, fue similar en la mayoría de los sistemas, en términos de genes fermentativos y de producción de H2. De manera particular, las comunidades enriquecidas en residuos sólidos mostraron una mayor incidencia de genes relacionados con procesos hidrolíticos.

Conclusiones: Al integrar el análisis de diversas comunidades, el presente trabajo identifica interacciones positivas determinantes para la productividad de H2, y que condiciones operativas las favorecen. De esta manera se contribuye a demostrar el potencial de comunidades productoras de H2 y su ubicuidad. 


Palabras clave:

biohidrógeno, 16S rARN, PICRUST, meta-análisis

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