IDENTIFICAÇÃO DO CONSÓRCIO MICROBIANO POR PCR- DGGE, DE AMOSTRAS DE REATOR ANAERÓBIO ALIMENTADO COM VINHAÇA

Abstract

Vinasse is a by-product of ethanol production, and contains several nutrients in its composition, such as: K, Mg, Ca, P. Vinasse can cause environmental damage, if disposed of inappropriately, such as groundwater pollution, soil desertification , between others. The use of vinasse to produce biogas is a way of reusing this waste. Biogas is a gas that comes from the anaerobic digestion of microorganisms, and contains methane that can be used as vehicle fuel and energy generation. The identification of the microbiota can be done through molecular techniques such as DNA extraction, PCR and DGGE, which is necessary for subsequent optimization of the process. This study aims to identify microbial consortia that act in the fermentation of vinasse, in an initial and final sample of the best biogas production, by PCR/DGGE. In this study, sugar cane vinasse was used as substrate and granular sludge as inoculum, at 4 concentrations of substrate/biomass (So/Xo): 0.5, 1.0, 1.5, 1.7, operated in a bench with 5 L of working medium, pH between 4-7, temperature at 35ºC. The best methane production was found at the So/Xo ratio 1.7 (872.02 mL CH4/h). The initial and final microbiota of fermentation was verified through the bands of the DGGE gel, with differences between the microorganisms identified in the samples, with 4 microorganisms in the initial sample and 11 in the final sample, belonging to the phyla Firmicutes and Proteobacteria for bacteria and 2 bands for archaea for each sample, from the genus Methanotrix. being associated with anaerobic digestion., entre otros. El uso de vinaza para producir biogás es una forma de reutilizar estos residuos. El biogás es un gas que proviene de la digestión anaeróbica de microorganismos, y contiene metano que puede ser utilizado como combustible para vehículos y generación de energía. La identificación de la microbiota se puede realizar mediante técnicas moleculares como extracción de ADN, PCR y DGGE, lo cual es necesario para la posterior optimización del proceso. Este estudio tiene como objetivo identificar consorcios microbianos que actúan en la fermentación de vinaza, en una muestra inicial y final de la mejor producción de biogás, mediante PCR/DGGE. En este estudio se utilizó vinaza de caña de azúcar como sustrato y lodo granular como inóculo, en 4 concentraciones de sustrato/biomasa (So/Xo): 0,5, 1,0, 1,5, 1,7, operado en banco con 5 L de medio de trabajo, pH entre 4-7, temperatura a 35ºC. La mejor producción de metano se encontró con la relación So/Xo de 1,7 (872,02 ml CH4/h). La microbiota inicial y final de la fermentación se verificó a través de las bandas del gel DGGE, existiendo diferencias entre los microorganismos identificados en las muestras, siendo 4 microorganismos en la muestra inicial y 11 en la muestra final, pertenecientes a los filos Firmicutes y Proteobacteria para las bacterias. y 2 bandas para arqueas por cada muestra, del género Methanotrix. estando asociado con la digestión anaeróbica.A vinhaça é um subproduto da produção de etanol, e possui em sua composição diversos nutrientes, como: K, Mg, Ca, P. A vinhaça pode causar prejuízos ambientais, se descartada de forma inadequada, como poluição de lençóis freáticos, desertificação do solo, entre outros. O uso da vinhaça para produção de biogás é uma maneira de reaproveitar esse resíduo. O biogás é um gás proveniente da digestão anaeróbia de microrganismos, e contém metano que pode ser utilizado como combustível veicular e geração de energia. A identificação da microbiota pode ser feita através de técnicas moleculares como extração de DNA, PCR e DGGE, sendo necessária para posterior otimização do processo. Este estudo tem como objetivo identificar consórcios microbianos que atuam na fermentação da vinhaça, em amostra inicial e final da melhor produção de biogás, por PCR/ DGGE. Nesse estudo foram utilizados vinhaça de cana de açúcar como substrato e lodo granular como inóculo, em 4 concentrações de substrato/biomassa (So/Xo): 0,5, 1,0, 1,5, 1,7, operado em reator de bancada com 5 L de meio de trabalho, pH entre 4-7, temperatura a 35ºC. Verificou-se a melhor produção de metano na relação So/Xo 1,7 (872,02 mL CH4/h). A microbiota inicial e final da fermentação foi verificada através das bandas do gel de DGGE, havendo diferenças entre os microrganismos identificados nas amostras, sendo 4 microrganismos na amostra inicial e 11 na amostra final, pertencentes aos filos Firmicutes e Proteobacteria para bactérias e 2 bandas de arquéias para cada amostra, do gênero Methanotrix. sendo associados a digestão anaeróbia