Evaluación metagenómica de la comunidad microbiana y vías metanogénicas en biosólidos de una planta de tratamiento de aguas residuales municipal en Medellín, Colombia
La abundancia y diversidad de comunidades microbianas en los biosólidos son variables y poco estudiadas en los trópicos, y se sabe que la lluvia es uno de los eventos que podrían afectar la estructura microbiana filogenética y funcional. En el presente estudio, utilizando técnicas de NGS(Secuenciación de Segunda Generación), estudiamos la diversidad microbiana y la ruta de la metanogénesis en una de las PTAR más grandes de Colombia. Además, tomamos muestras y analizamos los biosólidos de la estación lluviosa y seca.
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| Planta de Tratamiento de Aguas Residuales |
La clasificación filogenética mostró un predominio de bacterias en ambas muestras y una diferencia en los grupos dominantes según la temporada de lluvias. Mientras que Pseudomonas era la bacteria dominante en la estación seca, Coprothermobacter estaba en la estación lluviosa. La abundancia de Archaea fue mayor en la estación lluviosa (11.5%), duplicando la proporción de la estación seca. La producción de biogás del biorreactor y el contenido total de sólidos mostraron resultados similares entre la estación lluviosa y seca en las fechas de muestreo. La Archaea más abundante relacionada con la metanogénesis fue Methanosaeta, que es un microorganismo metanogénico que utiliza exclusivamente acetato para producir metano. Además, la anotación de la vía metanogénica en el metagenoma mostró abundancia en los genes que codifican las sintetasas de acetil-CoA (ACSS), una enzima que cataliza la activación del acetato. Nuestros resultados sugieren que la diversidad microbiana fue estable entre los dos puntos de tiempo evaluados, la temporada de lluvias y la estación seca; y, aunque hubo cambios en la abundancia microbiana de las especies bacterianas dominantes, el rendimiento del digestor anaeróbico no se ve afectado.
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| Pasos del estudio en cuestión |
La composición microbiana en lodos de biosólidos y aguas residuales depende de varios aspectos, como la prevalencia de enfermedades infecciosas en la población contribuyente, la ubicación geográfica, la presencia de hospitales y fábricas en el área y las variaciones estacionales, y se han realizado pocos estudios para caracterizar su carga microbiológica en todo el mundo.
Este estudio tuvo como objetivo caracterizar a la comunidad microbiana en los biosólidos producidos en una planta de tratamiento de aguas residuales de Colombia, el primer estudio de este tipo en la América tropical. Además, analizamos la carga microbiana biosólida en dos puntos temporales donde se midió la precipitación baja (temporada seca) o alta (estación lluviosa). Para obtener información sobre el perfil de flora microbiana de este subproducto, también se realizó una combinación de metagenómica y enfoques metataxonómicos de 16S-amplicones. Además, se anotaron los genes relacionados con la vía de metanogénesis.
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