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

ABSTRACT

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.

RESUMEN

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.