ANÁLISIS PARCIAL DE MICROORGANISMOS METANOGÉNICOS DURANTE LA DIGESTIÓN ANAEROBIA DE ESTIÉRCOL BOVINO CON SUERO DE LECHE EN POLVO
PARTIAL ANALYSIS OF METANOGENIC MICROORGANISMS DURING ANAEROBIC DIGESTION OF CATTLE MANURE WITH WHEY POWDER
María L. Ruiz-Nito1, Marcela Cárdenas-Manríquez2, María M. Rivera-Ramírez2, José E. Botello-Álvarez1 y Ramiro Rico-Martínez3,* (1) Tecnológico Nacional de México Campus Celaya, Departamento de Ingeniería Bioquímica-Ambiental, Antonio García Cubas #600, Col. Alfredo Vázquez Bonfil, Celaya, Guanajuato – México, (2) Tecnológico Nacional de México Campus Celaya, Departamento de Ciencias Básicas, Antonio García Cubas #600, Col. Alfredo Vázquez Bonfil, Celaya, Guanajuato – México, (3) Tecnológico Nacional de México Campus Celaya, Departamento de Ingeniería Química, Antonio García Cubas #600, Col. Alfredo Vázquez Bonfil, Celaya, Guanajuato – México
Resumen
La digestión anaeróbica representa una alternativa sustentable para la conversión de residuos agroindustriales en productos de valor agregado como el biogás. Este estudio evalúa el efecto de la codigestión anaerobia de estiércol bovino con suero de leche en polvo sobre la dinámica de comunidades microbianas en condiciones mesofílicas. Se prepararon por triplicado tratamientos con una relación de inóculo-estiércol de 0.3 gVSII/gVSCM incluyendo acetato de sodio (406 mgC/L), BES (10 mM) o suero de leche en polvo (406 mgC/L). El análisis de la comunidad basada en secuenciación Illumina MiSeq reveló que Methanosaeta concilii (metanógeno acetoclástico) fue el arquea dominante durante el experimento completo. Comparado con el grupo control, el tratamiento con suero de leche incrementó la abundancia relativa de Methanosaeta concilii hasta en un 120%. Esta abundancia es alcanzada al día 19 y no es mantenida a lo largo de la digestión anaerobia probablemente debida al agotamiento del suero. Los tratamientos afectaron la diversidad y composición de bacterias y arqueas pero los filos dominantes fueron los mismos en todos, con excepción de la enmienda BES.
Abstract
Anaerobic digestion represents a sustainable alternative for the conversion of agro-industrial waste into value- added products such as biogas. This study evaluates the effect of anaerobic co-digestion of cattle manure with whey powder on the dynamics of microbial communities at mesophilic conditions. Amendments were prepared in triplicate with an inoculum-manure ratio of 0.3 gVSII/gVSCM including sodium acetate (406 mgC/L), BES (10mM) or whey powder (406 mgC/L). Illumina MiSeq sequencing-based community analysis revealed that Methanosaeta concilii (acetoclastic methanogen) was the dominant archaea during the whole experiment. Compared with the control group, treatment with added whey powder increased the relative abundance of Methanosaeta concilii by as much as 120%. This abundance is achieved on day 19 and is not maintained during the anaerobic digestion probably due to whey depletion. The amendments affected the diversity and composition of bacteria and archaea but the dominant phyla were the same in all, except the BES amendment.
Palabras clave: Bromoetanosulfonato de sodio (BES), suero de leche en polvo, estiércol bovino, Illumina MiSeq, Methanosaeta concilii Keywords: Sodium bromoethanesulfonate (BES), whey powder, cattle manure, Illumina MiSeq, Methanosaeta concilii