Dergiler / Trakya University Journal of Natural Sciences / 2021 / Cilt: 22 - Sayı: 1

THE MICROBIAL COMMUNITY COMPOSITION OF AN ANAEROBIC REACTOR IN A SUGAR INDUSTRY WASTEWATER TREATMENT PLANT-FROM CLASSICAL TO NEW APPROACHES

Sayfa
49–58
Yayın Tarihi
2021-04-15
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Örneklerde çubuk şeklindeki hücreler, uzun basiller, koklar ve uzun zincirler tespit edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Çalışmada bir şeker endüstrisi atık su arıtma tesisinin anaerobik reaktörünün mikrobiyal özellikleri klonlama, FISH (Floresan in situ hibridizasyon) ve metagenomik analiz kullanılarak analiz edilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Örnekler 148. operasyon gününde reaktörün yedi farklı girişinden alınmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Örneklerde çubuk şeklindeki hücreler, uzun basiller, koklar ve uzun zincirler tespit edilmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Anaerobic reactor · 16S rRNA gene cloning · FISH

Özet

Çalışmada bir şeker endüstrisi atık su arıtma tesisinin anaerobik reaktörünün mikrobiyal özellikleri klonlama, FISH (Floresan in situ hibridizasyon) ve metagenomik analiz kullanılarak analiz edilmiştir. Örnekler 148. operasyon gününde reaktörün yedi farklı girişinden alınmıştır. Sıcaklık mezofilik koşullarda tutulmuştur. Sistem 6,8 pH aralığında çalışmıştır. Klonlama sonuçları, bakteri klonlarının çoğunun kültüre alınmamış Bacteria üyelerine ait olduğunu göstermiştir. Birçok arkeal klon, kültüre alınmamş Archaea ve Methanosarcina ile ilişkilidir. FISH yöntemi de örneklerin mikrobiyal kompozisyonunu belirlemek için uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar bakteriyel ve arkel türlerin neredeyse eşit oranlarda bulunduğunu göstermiştir. Örneklerde çubuk şeklindeki hücreler, uzun basiller, koklar ve uzun zincirler tespit edilmiştir. Metagenomik analiz sonuçları değerlendirildiğinde ise, tüm örneklerde, Archaea domaini üyelerinin %60-36 oranları arasında ve Bakteri domaini üyelerinin ise %58-31 oranları arasında bulunduğu belirlenmiştir. Filum düzeyinde, tüm örneklerde Euryarchaeota filumunun en baskın filum olduğu saptanmıştır. Proteobacteria (%14,8-21,97) ve Actinobacteria (%5,53-15,94) filumlarının da yüksek oranda olduğu görülmüştür. Ayrıca örneklerde Spirochaeotes (%0,63-4,82) ve Bacteroidetes (%1,72-2,38) üyeleri analiz edilmiştir. Bu çalışma, yapılan analizler ile yüksek konsantrasyonlu organik şeker atıksu reaktöründe hem bakteriyel hem de arkael popülasyonları ortaya çıkarmıştır. Bu sonuçlar, daha verimli anaerobik arıtma sistemlerinin geliştirilmesine yardımcı olacaktır.

Abstract

In this study, the microbial characteristics of the anaerobic reactor of a sugar industry wastewater treatment plant were analyzed using cloning, FISH (Fluoresan in situ hybridization) and metagenomic analysis. Samples were obtained from seven different ports of the reactor on the 148th day of operation. The temperature was maintained at mesophilic conditions. The system’s pH range was operated at 6.8. The cloning results showed that most of the bacterial clones belonged to uncultured members of the Bacteria domain. Many archaeal clones were related to uncultured Archaea and Methanosarcina. The FISH method was applied to determine the microbial composition of the samples, which showed that bacterial and archaeal species had nearly equal rates. Rod-shaped cells, long bacilli, coccus and long chains were detected in the samples. After metagenomic analysis, in all samples, Archaea domain members ranged between 60-36% and Bacteria domain members ranged between 58-31%. At the phylum level, in all samples, Euryarchaeota was the most dominant phylum. Proteobacteria (14.8-21.97%) and Actinobacteria (5.53-15.94%) phyla were high in rate. Furthermore, members of Spirochaeotes (0.63-4.82%) and Bacteroidetes (1.72-2.38%) were analyzed in the samples. This study revealed both bacterial and archaeal populations in the reactor of high-concentration organic sugar wastewater. These results will help in the development of more efficient anaerobic treatment systems.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

POYRAZ, N. (2021). THE MICROBIAL COMMUNITY COMPOSITION OF AN ANAEROBIC REACTOR IN A SUGAR INDUSTRY WASTEWATER TREATMENT PLANT-FROM CLASSICAL TO NEW APPROACHES. Trakya University Journal of Natural Sciences, Cilt: 22 - Sayı: 1, 49–58. https://ajindex.com/articles/127619

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (10)

  1. Aird, D., Ross, M. G., Chen, W. S., Danielsson, M., Fennell, T., Russ, C., Jaffe B.D., Nusbaum C. & Gnirke, A. 2011. Analyzing and minimizing PCR amplification bias in Illumina sequencing libraries. Genome Biology, 12(2): 1-14.
  2. Albertsen, M., Hugenholtz, P., Skarshewski, A., Nielsen, K.L., Tyson, G.W. & Nielsen, P.H. 2013. Genome sequences of rare, uncultured bacteria obtained by differential coverage binning of multiple metagenomes. Nature Biotechnology, 31(6): 533-538.
  3. Amann, R.I., Ludwig, W. & Schleifer, K.H. 1995. Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation. Microbiological Reviews, 59(1): 143-169.
  4. Ambuchi, J.J., Liu, J., Wang, H., Shan, L., Zhou, X., Mohammed, M.O. & Feng, Y. 2016. Microbial community structural analysis of an expanded granular sludge bed (EGSB) reactor for beet sugar industrial wastewater (BSIW) treatment. Applied Microbiology and Biotechnology, 100(10): 4651-4661.
  5. Amin, G.A. & Vriens, L. 2014. Optimization of up-flow anaerobic sludge blanket reactor for treatment of composite fermentation and distillation wastewater. African Journal of Biotechnology, 13(10): 1136-1142.
  6. Andersson, S. 2009. Characterization of bacterial biofilms for wastewater treatment (Doctoral dissertation, Kungliga Tekniska Högskolan). KTH, School of Biotechnology, Environmental Microbiology, Stockholm, Swedish
  7. Bragg, L. & Tyson, G.W. 2014. Metagenomics using next-generation sequencing. In: Environmental microbiology: methods and protocols, vol. 1096. 2nd ed, Paulsen IT., Holmes AJ, (eds.). New York City: Humana Press; 183-201.
  8. Caporaso, J. G., Kuczynski, J., Stombaugh, J., Bittinger, K., Bushman, F. D., Costello, E. K., & Knight, R. 2010. QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data. Nature Methods, 7(5): 335-336.
  9. Chen, Y., Cheng, J.J. & Creamer, K.S. 2008. Inhibition of anaerobic digestion process: a review. Bioresource Technology, 99(10): 4044-4064.
  10. Daims, H., Stoecker, K. & Wagner, M. 2005. Fluorescence in situ hybridization for the detection of prokaryotes. In Molecular Microbial Ecology: 208-228. Osborn, A.M., Smith, C.J., (eds