Temporal dynamics and metabolic correlation between lactate-producing and hydrogen-producing bacteria in sugarcane vinasse dark fermentation: The key role of lactate

Autor(es)

Fuess, Lucas Tadeu ^[1] ; Nunes Ferraz, Jr., Antonio Djalma ^[2] ; Machado, Carla Botelho ^[2] ; Zaiat, Marcelo ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, EESC, LPB, Av Joao Dagnone 1100, BR-13563120 Sao Carlos, SP - Brazil

^[2] CNPEM, Lab Nacl Ciencia & Tecnol Bioetanol CTBE, Polo Alta Tecnol 2, Rua Giuseppe Maximo Scolfaro 10000, POB 6170, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Bioresource Technology; v. 247, p. 426-433, JAN 2018.
• Citações Web of Science: 14

Resumo

This study aimed to better understand the role of different microbial groups and the determining fermentation pathways in a biohydrogen (bioH(2))-producing reactor fed with sugarcane vinasse by using next-generation sequencing and principal component analysis (PCA). Both microbial structure and dynamics were characterized. The highest bioH(2) production levels were associated with the Thermoanaerobacterium genus, whilst lactate-producing bacteria comprised the dominant genera (e.g. Lactobacillus and Leuconostoc) within the reactor at both stable and unstable bioH(2)-producing periods. PCA further revealed that the fermentation of lactate played a dual role in the reactor, as both bioH(2)-producing (acetate + lactate -> butyrate + bioH(2)) and non-bioH(2)-producing (lactate. propionate + acetate) routes could be observed. Overall, the results suggested that lactate is the primary alternative carbon source in vinasse-fed systems subjected to carbohydrate-shortage conditions. (AU)

• Processo FAPESP: 09/15984-0 - Produção de bioenergia no tratamento de águas residuárias e adequação ambiental dos efluentes e resíduos gerados
• Beneficiário: Marcelo Zaiat
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 12/15606-9 - Biodigestão anaeróbia termofílica de vinhaça em sistemas combinados do tipo acidogênico-metanogênico para potencialização da recuperação de bioenergia em biorrefinarias de cana-de-açúcar de primeira geração
• Beneficiário: Lucas Tadeu Fuess
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 15/21650-9 - Metagenômica aplicada ao desenvolvimento de biocombustíveis e ao desenvolvimento sustentável das biorrefinarias baseadas na cana-de-açúcar
• Beneficiário: Antônio Djalma Nunes Ferraz Júnior
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 13/15665-8 - Estrutura e dinâmica funcional da comunidade microbiana de digestores anaeróbios, aplicados à recuperação de energia e adequação ambiental de resíduos gerados no processo produtivo do bioetanol de 1ª e 2ª geração
• Beneficiário: Antônio Djalma Nunes Ferraz Júnior
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado