Diversidad bacteriana en el biocátodo reductor de Cr(VI) de una Celda de Combustible Microbiana con puente salino / Bacterial diversity in the Cr(VI) reducing biocathode of a Microbial Fuel Cell with salt bridge

Although Cr(VI)-reducing and/or tolerant microorganisms have been investigated, there is no detailed information on the composition of the microbial community of the biocathode microbial fuel cell for Cr(VI) reduction. In this investigation, the bacterial diversity of a biocathode was analyzed using 454 pyrosequencing of the 16S rRNA gene. It was found that most bacteria belonged to phylum Proteobacteria (78.8%), Firmicutes (7.9%), Actinobacteria (6.6%) and Bacteroidetes (5.5%), commonly present in environments contaminated with Cr(VI). The dominance of the genus Pseudomonas (34.87%), followed by the genera Stenotrophomonas (5.8%), Shinella (4%), Papillibacter (3.96%), Brevundimonas (3.91%), Pseu-dochrobactrum (3.54%), Ochrobactrum (3.49%), Hydrogenophaga (2.88%), Rhodococcus (2.88%), Fluviicola (2.35%), and Alcaligenes (2.3%), was found. It is emphasized that some genera have not previously been associated with Cr(VI) reduction. This biocathode from waters contaminated with tannery effluents was able to remove Cr(VI) (97.83%) in the cathodic chamber. Additionally, through use of anaerobic sludge in the anodic chamber, the removal of 76.6% of organic matter (glucose) from synthetic waste water was achieved. In this study, an efficient biocathode for the reduction of Cr(VI) with future use in bioremediation, was characterized.

Aunque se ha investigado sobre los microorganismos reductores y/o tolerantes de Cr(VI), no hay información detallada sobre la composición de la comunidad microbiana del cátodo de una Celda de Combustible Microbiana para la reducción de Cr(VI). En esta investigación se analizó la diversidad bacteriana de un biocátodo usando pirosecuenciación 454 del gen 16S rRNA. Se encontró que la mayoría de las bacterias pertenecieron a los filos Proteobac-teria (78,8%), Firmicutes (7,9%), Actinobacteria (6,6%) y Bacteroidetes (5,5%), comúnmente presentes en ambientes contaminados con Cr(VI). Se encontró como género dominante a Pseudomonas (34,87%), seguido por los géneros Stenotrophomonas (5,8%), Shinella (4%), Papil-libacter (3,96%), Brevundimonas (3,91%), Pseudochrobactrum (3,54%), Ochrobactrum (3,49%), Hydrogenophaga (2,88%), Rhodococcus (2,88%), Fluviicola (2,35%) y Alcaligenes (2,3%). Se destaca que algunos géneros no han sido previamente asociados con la reducción de Cr(VI). Este biocátodo procedente de aguas contaminadas con efluentes de curtiembres fue capaz de remover Cr(VI) (97,83%) en la cámara catódica. Adicionalmente, a través del uso de lodo anaeróbico en la cámara anódica, se logró la remoción del 76,6% de materia orgánica (glucosa) a partir de agua residual sintética. En este estudio se caracterizó un eficiente biocátodo para la reducción de Cr(VI) con futuro uso en biorremediación.

Composition andffunction of the microbial commuity related with the nitrogen ccycling on the potato rhizosphere / Composición y función de la comunidad microbiana relacionada con el ciclaje de nitrógeno en la rizosfera de Solanum tuberosum (BAHUIN) grupo phureja

In the S. tuberosum group phureja crops, mineral fertilizer and organic amendments are applied to meet the plants´ nutritional demands, however the effect of such practices on the associated rizospheric microbial communities are still unknown. Nitrogen plays an important role in agricultural production, and a great diversity of microorganisms regulates its transformation in the soil, affecting its availability for the plant. The aim of this study was to assess the structure of microbial communities related with the N cycle of S. tuberosum group phureja rizospheric soil samples, with contrasting physical-chemical properties and fertilization strategy. Few significant differences between the community composition at the phylum level were found, only Planctomycetes phylum was different between samples of different soil type and fertilization strategy. However, the analysis of nitrogen-associated functional groups made by ribotyping characterization, grouped soils in terms of such variables in a similar way to the physical-chemical properties. Major differences between soil samples were typified by higher percentages of the ribotypes from nitrite oxidation, nitrogen fixation and denitrification on organic amendment soils. Our results suggest that, the dominant rhizosphere microbial composition is very similar between soils, possibly as a result of population´s selection mediated by the rhizosphere effect. However, agricultural management practices in addition to edaphic properties of sampled areas, appear to affect some functional groups associated with the nitrogen cycling, due to differences found on soil´s physicalchemical properties, like the concentration of ammonium that seems to have an effect regulating the distribution and activity of nitrogen related functional groups in the S. tuberosum rhizosphere.

Fertilización mineral y enmiendas orgánicas son aplicadas para satisfacer las demandas nutricionales de los cultivos de S. tuberosum grupo phureja . Sin embargo, el efecto de esas prácticas sobre la comunidad microbiana asociada a la rizósfera aún no se conocen. El nitrógeno juega un papel importante en la producción agrícola y una gran diversidad de microorganismos regulan su transformación en el suelo, afectando su disponibilidad para la planta. El objeto de este estudio fue determinar la composición de la comunidad microbiana de la rizósfera de S. tuberosum grupo phureja , asociada con el ciclo del nitrógeno, en muestras de suelo contrastantes en sus propiedades fisicoquímicas y estrategia de fertilización. Pocas diferencias significativas entre la composición de la comunidad microbiana a nivel de phylum fueron encontradas, Í°nicamente el phylum Planctomycetes fue diferente entre las muestras de suelos con estrategias de fertilización diferentes. Sin embargo, el análisis de grupos funcionales asociados al nitrógeno llevado a cabo por la caracterización de ribotipificación, agrupó los suelos en términos de esas variables en una forma similar a las propiedades fisicoquímicas del suelo. Diferencias mayores entre las muestras de suelo fueron tipificadas por los altos porcentajes de ribotipos asociados a la oxidación de nitrito, fijación de nitrógeno y denitrificación sobre los suelos con enmiendas orgánicas. Nuestros resultados sugieren que la composición microbiana dominante es muy similar entre suelos, posiblemente como resultado de la selección de poblaciones mediada por el efecto rizosférico. Sin embargo, las prácticas del manejo agrícola en conjunto con las propiedades del suelo en las áreas muestreadas, parecen afectar algunos grupos funcionales asociados con el ciclo de nitrógeno, debido a las diferencias encontradas en las propiedades fisicoquímicas del suelo, como la concentración de amonio que parece tener un efecto regulando la distribución y actividad de los grupos funcionales relacionados con el ciclo del nitrógeno en la rizosfera de S. tuberosum.

Estudio comparativo de la estructura del bacterioplancton en aguas del Mar Argentino mediante el método de pirosecuenciación 454 tag / A comparative study of bacterioplankton structure in Argentinian Sea waters by the 454 - tag pyrosequencing method

El presente estudio brinda la primera información sobre diversidad y abundancia de las comunidades microbianas en dos ambientes del Mar Argentino obtenida mediante la técnica de pirosecuenciación tag ribosomal 454. Dentro del dominio Bacteria, se observaron más de 4 600 secuencias únicas a partir de 36 188 amplicones de tags y se identificaron 280 filotipos. Además, se detectaron cerca de 2 700 secuencias únicas a partir de más de 47 700 tags pertenecientes al dominio Archaea, lo que definió sólo 5 filotipos diferentes. La distancia de Jaccard presentó valores de 0,6 para bacterias y de 0,2 para arqueas, esto indica mayor diferencia entre las bacterias en los dos sitios. En el ambiente marino los filotipos más dominantes fueron Bacteroidetes Flavobacteriaceae, Proteobacteria Gammaproteobacteria, Proteobacteria Rhodobacteraceae y Proteobacteria Rickettsiales SAR11, mientras que en el estuario predominaron Pseudoalteromonadaceae Pseudoalteromonas, Proteobacteria Gammaproteobacteria, Proteobacteria Shewanella y Proteobacteria Rickettsiales SAR11. Los 2 filotipos de arqueas encontrados en mayor proporción fueron Archaea Euryarchaeota y Archaea Crenarchaeota. Las secuencias tag más numerosas representaron taxa caracterizados previamente, aunque también se halló un elevado número de filotipos de gran diversidad y de baja abundancia, que forman parte de la denominada "biosfera rara", aún no explorada, que pueden tener un papel ecológico crucial.

The present study provides the first information about diversity and abundance of microbial communities in two environments of the Argentinian Sea by the 454 - tag pyrosequencing technique. We observed more than 4,600 unique bacterial sequences from 36,188 tag amplicons, forming 280 phylotypes. In addition, nearly 2,700 unique sequences from more than 47,700 tags identified as Archaea, defined only 5 different phylotypes. The Jaccard distance (0.6 for Bacteria and 0.2 for Archaea) indicated higher differences among Bacteria rather than among Archaea in both studied sites. The dominant phylotypes in marine environment were Bacteroidetes Flavobacteriaceae, Proteobacteria Gammaproteobacteria, Proteobacteria Rhodobacteraceae and Proteobacteria Rickettsiales SAR11; and Pseudoalteromonadaceae Pseudoalteromonas, Proteobacteria Gammaproteobacteria, Proteobacteria Shewanella, Proteobacteria Rickettsiales SAR11 in the estuary sampling site. Archaea Euryarchaeota and Archaea Crenarchaeota were the major archaeal phylotypes found. The most abundant tag sequences included previously characterized taxa, although we also retrieved a large number of highly diverse, low-abundant phylotypes which constitute a largely unexplored "rare" biosphere. These microorganisms could have a crucial ecological role.