Estudio de la dinámica poblacional de arqueas metanogénicas en un reactor anaerobio de membranas mediante PCR cuantitativa y métodos microscópicos y su relación con los parámetros operacionales
[ES] Debido a las ventajas que presenta un sistema de tratamiento de aguas residuales basado en un reactor anaerobio de membrana sumergida, y dado que la monitorización de sistemas anaerobios se realiza mediante el estudio de los microorganismos que generan metano debido a su sensibilidad a inestabi...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/90999 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/90999 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Reactor anaerobio de membrana Arqueas metanogénicas Reactor anaerobi de membrana Arqueges metanogèniques Polimerasa Anaerobic membrane reactor Methanogenic archaea McrA Polymerase PCR Máster Universitario en Ingeniería Ambiental-Màster Universitari en Enginyeria Ambiental |
| Sumario: | [ES] Debido a las ventajas que presenta un sistema de tratamiento de aguas residuales basado en un reactor anaerobio de membrana sumergida, y dado que la monitorización de sistemas anaerobios se realiza mediante el estudio de los microorganismos que generan metano debido a su sensibilidad a inestabilidades en el proceso, el presente trabajo pretende estudiar en una planta piloto la dinámica poblacional de arqueas metanogénicas mediante diferentes técnicas moleculares y estudiar su relación con los parámetros operacionales del reactor. Para ello se estudió la presencia de arqueas y de arqueas metanogénicas (órdenes Methanobacteriales, Methanosarcinales, Methanomicrobiales y Methanococcales y gen mcrA), mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Posteriormente, se llevó a cabo una cuantificación de la población mediante PCR cuantitativa (qPCR) e hibridación in situ con sondas fluorescentes (FISH). Mediante qPCR el grupo predominante fue el orden Methanosarcinales, seguido de los órdenes Methanomicrobiales y Methanobacteriales. En los dos últimos órdenes, no se pudo obtener una cuantificación mediante FISH debido a la menor sensibilidad del método, dado que presentaban una concentración menor a un 1% respecto del total y la cuantificación resultaría imprecisa. En cuanto a las tendencias en la población de arqueas y del orden Methanosarcinales, éstas resultaron similares mediante ambas técnicas, lo que confirma la validez de los métodos desarrollados. Posteriormente, se observó que la población de arqueas y los órdenes estudiados se veía relacionada con algunas variables del proceso. En cuanto a la temperatura, las arqueas metanogénicas se ven favorecidas por un aumento de ésta, sobre todo el orden Methanomicrobiales. Esto es debido a que las reacciones biológicas se encuentran sensiblemente influidas por la temperatura, y en el caso de orden Methanomicrobiales, parece ser que presenta una mayor sensibilidad. Respecto a la producción de metano, se ha observado una relación con el gen mcrA, dado que es el gen que codifica la enzima que cataliza el paso final en la metanogénesis. A pesar de esto, se encuentran variaciones en la relación entre ambas variables, dado que mediante qPCR se mide identidad y no actividad de las arqueas metanogénicas. Por el contrario, parece ser que la población no se vea afectada por variaciones en los tiempos de retención celular e hidráulico (al menos en los rangos estudiados). Además, tampoco se ha encontrado relación con los sólidos volátiles, debido a que se encuentra presente en el reactor una elevada fracción volátil, la cual no corresponde únicamente a arqueas o bacterias. Debido a lo comentado anteriormente, resulta muy interesante estudiar comunidades metanogénicas para detectar cambios en reactores anaerobios mediante qPCR, dado que la técnica amplía la información obtenida mediante métodos más tradicionales (FISH) y es posible la monitorización de otros grupos más difíciles de detectar. |
|---|