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The active sludge process is one of the most-used techniques for the biodegradation of organic compounds present in effluents from an assortment of wastewaters. This study investigated the bacterial community structure of a petroleum industry’s activated sludge and its physical and chemical parameters using high-throughput sequencing. Samples were collected over one year: autumn 2015 (C1), winter 2015 (C2), spring 2015 (C3), and summer 2016 (C4). Total DNA was extracted, and the primers targeting the V4 region of the 16S rRNA gene were used for amplicon sequencing. The majority of the detected microorganisms were considered rare microbiota, presenting a relative abundance below 1% of the total sequences. All of the sequences were classified at the phylum level, and up to 55% of the ASVs (Amplicon Sequence Variants) were associated with known bacterial genera. Proteobacteria was the most abundant phylum in three seasons, while the phylum Armatimonadota dominated in one season. The genus Hyphomicrobium was the most abundant in autumn, winter and summer, and an ASV belonging to the family Fimbriimonadaceae was the most abundant in the spring. Canonical Correspondence Analysis showed that physicochemical parameters of SS, SD and TSS are correlated, as well as ammoniacal nitrogen. Sample C3 presented the highest values of COD, AN and solids (SS, SD and TSS). The highest COD, AN, and solids values are correlated to the high frequency of the phylum Armatimonadota in C3. Resumo O processo de lodo ativo é uma das técnicas mais utilizadas para biodegradação de compostos orgânicos presentes nos efluentes de uma variedade de águas residuais. A estrutura da comunidade bacteriana do lodo ativado de uma indústria de petróleo e sua relação com parâmetros físicos e químicos foram investigadas por meio de sequenciamento de alto rendimento. As amostras foram coletadas durante um período de um ano: outono de 2015 (C1), inverno de 2015 (C2), primavera de 2015 (C3) e verão de 2016 (C4). O DNA total foi extraído e para amplificação foram utilizados primers específicos para região V4 do gene 16S rRNA. A maioria dos microrganismos detectados foi considerada microbiota rara, apresentando abundância relativa abaixo de 1% do total de sequências. Em geral, quase a totalidade das sequências (99,9%) foi classificada em nível de filo, mas apenas algumas ASVs (23,7%) foram associadas a gênero bacteriano conhecido. As proteobactérias foram o filo mais abundante em três das estações, enquanto o filo Armatimonadota dominou em uma estação. O gênero Hyphomicrobium foi o gênero mais abundante no outono, inverno e verão, e uma ASV pertencente à família Fimbriimonadaceae (filo Armatimonadetes) foi o microrganismo mais abundante na primavera. A Análise de Correspondência Canônica (CCA) indica uma diferença consistente da comunidade bacteriana da primavera quando comparada com amostras de outras estações. Os resultados mostram uma correlação entre o filo Armatimonadota e a alta concentração de DQO, NA e sólidos.

Although Planktothrix agardhii often produces toxic blooms in eutrophic water bodies around the world, little is known about the fate of the organic matter released by these abundant Cyanobacteria. Thus, this study focused in estimating the bacterial consumption of the DOC and DON (dissolved organic carbon and dissolved organic nitrogen, respectively) produced by axenic P. agardhii cultures and identifying some of the bacterial OTUs (operational taxonomic units) involved in the process. Both P. agardhii and bacterial inocula were sampled from the eutrophic Barra Bonita Reservoir (SP, Brazil). Two distinct carbon degradation phases were observed: during the first three days, higher degradation coefficients were calculated, which were followed by a slower degradation phase. The maximum value observed for particulate bacterial carbon (POC) was 11.9 mg L-1, which consisted of 62.5% of the total available DOC, and its mineralization coefficient was 0.477 day-1 (t½ = 1.45 days). A similar pattern of degradation was observed for DON, although the coefficients were slightly different. Changes in the OTUs patterns were observed during the different steps of the degradation. The main OTUs were related to the classes Alphaproteobacteria (8 OTUs), Betaproteobacteria (2 OTUs) and Gammaproteobacteria (3 OTUs). The genus Acinetobacter was the only identified organism that occurred during the whole process. Bacterial richness was higher at the slower degradation phase, which could be related to the small amounts of DOM (dissolved organic matter) available, particularly carbon. The kinetics of the bacterial degradation of P. agardhii-originated DOM suggests minimal loss of DOM from the Barra Bonita reservoir. Resumo Embora Planktothrix agardhii frequentemente forme florações tóxicas em corpos d’água pelo mundo, pouco ainda se sabe sobre o destino da matéria orgânica liberada por essa abundante Cyanobacteria. Assim, este estudo foi focado na estimativa do consumo bacteriano do carbono orgânico dissolvido (DOC) e nitrogênio orgânico dissolvido (DON) produzido por culturas axênicas de P. agardhii e identificação de algumas das unidades taxonômicas operacionais (OTUs) bacterianas envolvidas no processo. Ambos a linhagem de P. agardhii e o inóculo bacteriano foram amostrados do reservatório eutrófico de Barra Bonita (SP, Brasil). Foram observadas duas fases distintas da degradação do DOC: durante os três primeiros dias, coeficientes mais altos de degradação foram calculados, que foram então seguidos por uma fase mais lenta da degradação do carbono. O valor máximo calculado para o carbono bacteriano particulado (POC) foi de 11,9 mgL-1, o que equivale a aproximadamente 62,5% do DOC disponível para consumo, e o seu coeficiente de mineralização foi de 0,477 dia-1 (t1/2 = 1,45 dias). Um padrão similar de degradação foi observado para DON, embora os coeficientes sejam ligeiramente diferentes. Foram observadas mudanças nos padrões de OTUs durante os diferentes passos da degradação. As principais OTUs foram relacionadas às classes Alphaproteobacteria (8 OTUs), Betaproteobacteria (2 OTUs) e Gammaproteobacteria (3 OTUs). O gênero Acinetobacter foi o único organismo identificado que ocorreu durante todo o processo. A maior riqueza bacteriana foi observada durante a fase lenta de degradação, o que pode estar relacionado às pequenas quantidades de matéria orgânica dissovida (DOM) disponíveis, particularmente o carbono. A cinética da degradação bacteriana da MOD de P. agardhii, quando comparada ao tempo de retenção do reservatório, sugere que existe uma perda mínima após sua liberação em Barra Bonita.

Made available in DSpace on 2018-11-12T17:28:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-09-01. Added 1 bitstream(s) on 2018-11-12T17:36:48Z : No. of bitstreams: 1 S1807-86722015000300251.pdf: 2287483 bytes, checksum: fdd114c982569074b300039534ae0bdd (MD5) O estudo foi realizado para caracterizar a diversidade bacteriana por meio do sequenciamento parcial do 16S rDNA total e microscopia eletrônica de varredura (MEV) do microbioma ruminal. Foram utilizados três bovinos da raça Nelore, canulados no rúmen. As frações líquidas e sólidas do conteúdo ruminal foram processadas para extração de DNA metagenômico. Em seguida, amplicons 16S rDNA foram utilizados na construção da biblioteca WGA para posterior sequenciamento dos clones. Os dados foram analisados pelos softwares MEGA e MOTHUR (The University of Michigan). Aproximadamente 97,96% das UTOs foram relacionadas ao filo Bacteroidetes e apenas 2,04% das sequências foram afiliadas ao filo Firmicutes. Para o filo Bacteroidetes, grande parte das sequências (47,96%) foi atribuída ao gênero Prevotella. O filo Bacteroidetes foi predominante no conteúdo ruminal e o gênero Prevotella foi o mais abundante, incluindo diversas espécies relacionadas a esse nível taxonômico. A diversidade morfológica bacteriana associada às fibras vegetais foi detectada por MEV, evidenciando seu papel na desconstrução da biomassa vegetal, além da detecção de interações microbiológicas que envolvem protozoários. The bacterial diversity by 16S rDNA partial sequencing and scanning electron microscope (SEM) of the rumen microbiome was characterized. Three Nellore bovines, cannulated at the rumen, were utilized. Liquid and solid fractions from the rumen content were processed for the extraction of metagenomic DNA and later 16S rDNA amplicons were utilized to construct the WGA library for further clone sequencing. Data were analyzed by MEGA and MOTUR (University of Michigan) softwares. Approximately 97.96% of operation taxonomic units (OTUs) were related to Bacteriodetes phylum and 2.04% of sequences were affiliated to Firmicutes phylum. In the case of Bacteriodetes, the great part of sequences (47.96%) was attributed to Prevotella genus. Bacteroidetes phylum was predominant in rumen content and the Prevotella genus was the most abundant, including diverse species related to this taxon. The bacterial morphological diversity associated to plant fibers was detected by SEM and showed its role in plant biomass deconstruction beyond the detection of microbiological interactions that involved protozoa. Universidade Estadual Paulista Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias Universidade Estadual Paulista Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias Departamento de Biologia Aplicada à Agropecuária Universidade Estadual Paulista Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias Departamento de Tecnologia Universidade Estadual Paulista Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias Universidade Estadual Paulista Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias Departamento de Biologia Aplicada à Agropecuária Universidade Estadual Paulista Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias Departamento de Tecnologia